FÜGEN

M. Brandhuber, M. Pfestorf
Um neue attraktive und innovative Fahrzeuge unter ökologischen Aspekten auf den Markt bringen zu können, sind effiziente Entwicklungsprozesse erforderlich. Unter Einsatz der Finite-Elemente-Methode können bereits in der Konzeptphase wichtige Entscheidungen, beispielsweise hinsichtlich des Crashverhaltens, getroffen werden. Um mit Hilfe der virtuellen Fahrzeugmodelle die Realität möglichst detailgetreu vorhersagen zu können, müssen sowohl das Versagensverhalten der Struktur und der Werkstoffe als auch das der Verbindungstechnik dargestellt werden. In der Automobilbranche betrifft dies hauptsächlich die Widerstandspunktschweißverbindung, welche die am häufigsten eingesetzte Fügeverbindung darstellt. Zusätzlich zur hohen Anzahl an Schweißpunkten gibt es in der Karosseriestruktur eine hohe Anzahl von unterschiedlichen Material- und Dickenkombinationen. Um all diese in den Fahrzeugen vorkommenden Fügepaarungen experimentell zu untersuchen und die Kennwerte abhängig von der Belastungsart zu ermitteln, wäre ein sehr hoher Prüfaufwand erforderlich. Abhilfe können hier Simulations- und mathematische Modelle schaffen, welche es ermöglichen auf Basis vorhandener gemessener Kennwerte fehlende Kennwerte zu interpolieren bzw. approximieren. Um solche Ersatzmodelle für eine verlässliche Versagensvorhersage verwenden zu können, müssen gemessene Eingangsdaten über die Tragfähigkeit bestimmter Punktschweißverbindungen vorliegen, die durch Experimente gewonnen werden. Zur Durchführung dieser Versuche wurde eine neue Probenform entwickelt, die allen Anforderungen zum ständigen Gebrauch in der industriellen Anwendung gerecht wird.
Im Rahmen dieses Beitrags wird beschrieben, welche Anforderungen and die Probe gestellt werden, wie die systematische Auslegung und Absicherung der Probengeometrie erfolgte und wie die damit gemessenen Kennwerte im Vergleich zu den bisher verwendeten Probenformen liegen.

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