Beschreibung
Im konstruktiven Stahl-Leichtbau haben plattenförmige, biege- und schubsteife Elemente ein hohes Anwendungspotential. Vorzugsweise in Verbundstrukturen bieten hier sogenannte Höckerbleche – mit aus ebenen Blechen herausgetriebenen, verfestigenden, geometrisch angeordneten Nebenformelementen – vielfältige neue Möglichkeiten. Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens war es, mit Hilfe der innovativen hydrostatischen Blechumformung aus unterschiedlichen Werkstoffen neuartige, konventionell bisher nicht darstellbare Höckerformen herzustellen und im Stahl-Leichtbau-Verbund zu erproben.
Auf der Basis von FEM-Rechnungen, verbunden mit Praxistests, wurden die Umformvorg änge nach dem Prinzip der hydrostatischen, geometrisch nicht linearen Streck- bzw. Streck-Stülpumformung an verschiedenen Blechsorten und Höckerformen untersucht . Für die Produktion von Höckerblechen unter Serienbedingungen wurden wirtschaftliche Fertigungsweisen entwickelt . Zur Herstellung von Verbundstrukturen wurden verschiedene thermische und mechanische Fügetechniken getestet und anwendungsbezogene Auswahlkriterien erarbeitet. Mit Hilfe von Bauteilprüfungen an verschiedenen Verbundstrukturen wurden mechanisch-technologische Eigenschaften bestimmt und Grundlagen für die Entwicklung von Bemessungsregeln für die optimale Gestaltung der Höcker und deren Anordnung erarbeitet.
Anhand verschiedener praxisrelevanter Höckerformen und Stahl-Leichtbau-Verbundstrukturen werden Anregungen für vielfältige gestalterische und konstruktive Einsatzmöglichkeiten gegeben. Die Untersuchungen zeigen, daß Höckerbleche bei geeigneter Ausbildung der Höcker und Anordnung in Verbundstrukturen besondere Vorteile für die Herstellung von Sandwichplatten bieten. Aufgrund der selbsttragenden Eigenschaften untereinander verzahnter Höcker sind mit stabförmigen und flächigen Elementen sehr leichte und steife Konstruktionen möglich. Anwendungsmöglichkeiten in Form von Leichtbauträgern oder Flächentragwerken bzw. versteifenden Beplankungen bestehen insbesondere im Fassaden-, Fahrzeug- und Schiffbau, im Bau von Notbrücken und -wegen sowie in der Verpackungstechnik.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.
Veröffentlichung:
1998
Autoren:
Dipl.-Ing. B.Hachmann, Dipl.-Ing. D. Bohmann, Dipl.-Ing. M. Paschen, Prof. Dr.-lng. G.Sedlacek, Prof. Dr.-lng. U. Dilthey, Dipl.-Ing. F. Lüders, Prof. Dr.rer.nat. Dr.-lng. e.h. W. Dahl, Dipl.-Ing. D. Nicklas
