Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Ersatzmodellentwicklung zur Berücksichtigung der lokalen Fügeelementkinematik in

mechanisch gefügten Verbindungen für die Bauteilauslegung im stahlintensiven Karosseriebau

 

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Ersatzmodells, welches die lokale Fügeelementkinematik unter Belastung in mechanisch gefügten Verbindungen im stahlintensiven Karosseriebau berücksichtigt. Zu diesem Zweck soll der Einfluss der lokalen Fügeelementkinematik auf das Tragverhalten von mechanisch gefügten Verbindungen unter Belastung experimentell ermittelt und kritische Belastungszustände identifiziert werden. Die Hauptuntersuchungen erfolgen an Halbhohlstanznietverbindungen (HHSN). Darüber hinaus wird eine Übertragbarkeit der Ergebnisse für das HHSN auf das fließlochformende Schrauben (FLS) geprüft. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse soll anschließend ein bestehender Ansatz für die Ersatzmodellierung von mechanisch gefügten Verbindungen hinsichtlich der Berücksichtigung der lokalen Fügeelementkinematik erweitert werden. Die entwickelten FE-Ersatzmodelle sollen insbesondere Ingenieursdienstleistern, die vielfach KMU sind, zur Verfügung gestellt werden. Dadurch wird es den KMU ermöglicht, das Trag- und Versagensverhalten mechanisch gefügter Verbindungen in Bauteilsimulationen besser zu berücksichtigen und unterschiedliche Versagensmechanismen der Fügeverbindungen zu erkennen. Die verbesserte Prognosegüte der Ersatzmodelle in der Crashsimulation ermöglicht somit eine gezieltere Auslegung von mechanisch gefügten Verbindungen und steigert infolgedessen die Ressourceneffizienz durch den Einsatz geringerer Blechdicken. Die Ergebnisse aus dem Forschungsvorhaben sollen in bestehende Richtlinien zum mechanischen Fügen einfließen und so einer breiten Anwenderschaft zugänglich gemacht werden.