Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Verbesserung der Prognosegüte des Versagens von Punktschweißverbindungen bei höchstfesten Stahlgüten



Datum: 28.03.2012


Autor

  • Dr.-Ing. Martin Brandhuber

Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. habil. M. Merklein
  • Prof. Dr.-Ing. habil. K. Steinhoff

Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Prozess entwickelt, der auf Basis von Korrelationsfunktionen und Verbindungsdaten das Festigkeitspotential von Schweißpunkten als Eingabedaten für die Crashsimulation für eine beliebige Fügepaarung im Fahrzeug automatisch erzeugt. Zur Bestimmung der Festigkeit eines Schweißpunkts wurde dazu eine neue Probenform für quasistatische Zugversuche entwickelt. An typischen Punktschweißverbindungen wurden damit in unterschiedlichen Belastungsrichtungen Zugversuche durchgeführt, um maximal übertragbare Kräfte zu ermitteln. Auf Basis dieser Zugversuche und metallographischen Untersuchungen wurden Korrelationsmodelle zur Berechnung von Schweißpunktkräften erarbeitet und validiert. Des Weiteren wurde die Kerbwirkung eines Schweißpunkts an höchstfesten Stählen unter Zugspannungen analysiert und in der Berechnung über kalibrierte Ersatzelemente unter Einhaltung der gängigen Elementkantenlängen berücksichtigt. Beide entwickelten Methoden zeigten ein deutliches Potential die Prognosegüte des Versagens von und an Schweißpunkten zu erhöhen.