Availability: Simulationsbasierte Betriebsfestigkeitsanalyse stanzgenieteter Bauteile

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Title:	Simulationsbasierte Betriebsfestigkeitsanalyse stanzgenieteter Bauteile
From:	Verfasser: M. Sc. Mortaza Otroshi, Prof. Dr.-Ing. Gerson Meschut, M. Sc. Lukas Masendorf, Prof. Dr.-Ing. Alfons Esderts
Person:	Otroshi, Mortaza Verfasser aut Meschut, Gerson Masendorf, Lukas Esderts, Alfons 1967- 1963-
Main Authors:	Otroshi, Mortaza (Author), Meschut, Gerson 1967- (Author), Masendorf, Lukas (Author), Esderts, Alfons 1963- (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Hannover Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. 2020
Series:	EFB-Forschungsbericht Nr. 545
Subjects:	Bauteil Stanznieten Betriebsfestigkeit Simulation Ingenieurwissenschaft Fügen Blechverarbeitung Maschinenbau
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ISBN:	9783867766029 3867766029

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................................... 10 ABBILDUNGSVERZEICHNIS .......................................................................................................... 13 T ABELLENVERZEICHNIS .............................................................................................................. 24 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS ......................................................................................................... 26 FORMELZEICHEN ...................................................................................................................... 28 1 EINLEITUNG ....................................................................................................................... 31 2 STAND DER TECHNIK ......................................................................................................... 32 2.1 HALBHOHLSTANZNIETEN ............................................................................................... 32 2.2 ZYKLISCHE BELASTBARKEIT ........................................................................................... 33 2.2.1 PERLENSCHNURVERFAHREN .................................................................................... 34 2.2.2 T REPPENSTUFENVERFAHREN .................................................................................. 34 2.2.3 MITTELSPANNUNGSEINFLUSS .................................................................................. 35 2.2.4 GASSNERLINIE ..................................................................................................... 36 2.2.5 DEHNUNGSGEREGELTE VERSUCHE ......................................................................... 37 2.3 RECHNERISCHE LEBENSDAUERABSCHAETZUNG ............................................................... 38 2.3.1 NENNSPANNUNGSKONZEPT ................................................................................. 38 2.3.2 OERTLICHES KONZEPT ............................................................................................ 40 2.4 BEANSPRUCHUNGSSIMULATION VON NIETVERBINDUNGEN ................................................ 43 2.5 ERSATZVERBINDUNGSELEMENTE IN LS-DYNA ............................................................... 47 3 PRUEFEINRICHTUNGEN .......................................................................................................... 52 3.1 UNIVERSALPRUEFMASCHINE ZWICK 100 .......................................................................... 52 3.2 RESONANZPRUEFMASCHINE TYP RUMUL ....................................................................... 52 3.3 ZUGPRUEFMASCHINE ................................................................................................... 53 3.4 LINEARZYLINDER 25 KN ............................................................................................... 54 3.5 WECHSELBIEGEPRUEFSTAND MIT LINEARZYLINDER 4 KN .................................................... 55 3.6 TENSION-TORSION PRUEFSTAND ..................................................................................... 56 3.7 UNWUCHTERREGTER RESONANZPRUEFSTAND ..................................................................... 57 3.8 ELEKTROMAGNETISCHER RESONANZPRUEFSTAND 20 KN .................................................... 57 4 WERKSTOFFCHARAKTERISIERUNG ............................................................................................ 59 4.1 FUEGETEILWERKSTOFF ALUMINIUM EN AW-6181A, [MESC 16] ......................................... 59 4.2 FUEGETEILWERKSTOFF STAHL HX340LAD, [MESC 16] ..................................................... 61 4.3 FUEGETEILWERKSTOFF ALUMINIUM EN AW-51 82, IMAB .................................................. 62 4.3.1 QUASISTATISCHE WERKSTOFFKENNWERTE ................................................................ 62 4.3.2 ZYKLISCHE WERKSTOFFKENNWERTE......................................................................... 63 4.4 NIETWERKSTOFF STAHL 38B2 H4, IMAB ........................................................................ 66 4.4.1 QUASISTATISCHE WERKSTOFFKENNWERTE ................................................................ 67 8 OTROSHI - MESCH UT - MASENDORF- ESDERTS 4.4.2 ZYKLISCHE WERKSTOFFKENNWERTE ......................................................................... 67 4.4.3 MITTELSPANNUNGSEMPFINDLICHKEIT ....................................................................... 70 4.5 GRAFISCHER VERGLEICH DER WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN .................................................... 72 5 ANRISSUNTERSUCHUNGEN AN LWF-KS2-PROBEN, LWF ........................................................ 74 5.1 PROBENFORM ............................................................................................................. 74 5.2 WOEHLERVERSUCHE ...................................................................................................... 74 5.2.1 VERSUCHSMATRIX ................................................................................................ 74 5.2.2 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG UND AUSWERTUNG ........................................................... 75 5.2.3 ERGEBNISSE ...................................................................................................... 75 6 SCHWINGVERSUCHE AN PROBEN MIT FUEGEPUNKT, IMAB ....................................................... 85 6.1 VERWENDETE PROBENFORMEN ...................................................................................... 85 6.2 WOEHLERVERSUCHE AN PF1 UND PF3 ........................................................................... 90 6.3 WOEHLERVERSUCHE AN PF2* UND PF4* ........................................................................ 93 6.4 GASSNERVERSUCHE AN PF1 UND PF2* ........................................................................ 95 6.5 WOEHLER- UND GASSNERVERSUCHE AM HUTPROFIL ............................................................ 98 7 BEANSPRUCHUNGSSIMULATION AM FUEGEPUNKT .................................................................. 103 7.1 BEANSPRUCHUNGSSIMULATION MIT SIMUFACT.FORMING GP, LWF ............................... 103 7.1.1 AL-AL-VERBINDUNG ........................................................................................... 104 7.1.2 AL-ST-VERBINDUNG ........................................................................................... 117 7.1.3 ST-AL-VERBINDUNG ........................................................................................... 120 7.2 BEANSPRUCHUNGSSIMULATION MIT ANSYS WORKBENCH UND LEBENSDAUERABSCHAETZUNG MIT DEM OEK, IMAB ...................................................... 121 7.2.1 RANDBEDINGUNGEN ......................................................................................... 122 7.2.2 BEANSPRUCHUNGSGROESSE .................................................................................. 123 7.2.3 EIGENSPANNUNGEN ......................................................................................... 126 7.2.4 VERBINDUNG EN AW-6181 - EN AW-6181 ..................................................... 129 7.2.5 VERBINDUNG HX340LAD - EN AW-61 81 ........................................................ 150 7.2.6 VERBINDUNG EN AW-61 81 - HX340LAD ......................................................... 152 7.2.7 FAZIT DER BEANSPRUCHUNGSSIMULATION MIT ANSYS WORKBENCH ......................... 155 8 ERSATZMODELL DES FUEGEPUNKTES, LWF .......................................................................... 157 8.1 KONZEPTION DES ERSATZMODELLS .............................................................................. 157 8.2 NUMERISCHE SIMULATION MIT LS-DYNA .................................................................. 158 8.2.1 ERSATZMODELL ZUR ABSCHAETZUNG VON BEANSPRUCHUNGSGROESSEN ........................ 158 8.2.2 BAUTEILAEHNLICHE PROBENGEOMETRIEN ................................................................ 163 8.2.3 QUASISTATISCHE UNTERSUCHUNGEN .................................................................... 163 8.2.4 SCHNITTGROESSEN IM ERSATZFUEGEPUNKT ............................................... 167 9 LEBENSDAUERABSCHAETZUNG MIT VERSAGENSBEDINGUNG, LWF ......................................... 172 9.1 ERWEITERTES BERECHNUNGSKONZEPT ZUR ABSCHAETZUNG DER LEBENSDAUER ................. 172 SIMULATIONSBASIERTE BETRIEBSFESTIGKEITSANALYSE STANZGENIETETER BAUTEILE 9 9.2 CHARAKTERISIERUNG DES ERWEITERTEN KRITERIUMS ........................................................ 175 10 RECHNERISCHE LEBENSDAUERABSCHAETZUNG UNTER VARIABLER AMPLITUDE, IMAB ............ 180 11 FUEGEPROZESSSIMULATION DER ALUMINIUMVERBINDUNG EN AW-51 82 - EN AW-5182, LWF .................................................................................................. 183 12 WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHER UND WIRTSCHAFTLICHER NUTZEN DER ERGEBNISSE FUER KMU ......................................................................................................................... 185 13 LITERATURVERZEICHNIS .................................................................................................. 186 14 ANHANG .................................................................................................................... 191 14.1 WERKSTOFFKENNWERTE .......................................................................................... 191 14.1.1 FUEGETEILWERKSTOFF: ALUMINIUM EN AW-5182 ............................................... 191 14.1.2 NIETWERKSTOFF: STAHL 38B2 H4 ...................................................................... 192 14.2 ANRISSUNTERSUCHUNGEN AN KS-PROBEN ................................................................ 200 14.2.1 VERBINDUNG HX340LAD (1,5 MM) IN EN AW-6181A-T6 (2,0 MM) .............. 200 14.2.2 VERBINDUNG EN AW-6181A-T6 (2,0 MM) IN HX340LAD (1,5 MM) .............. 207 14.2.3 VERBINDUNG EN AW-6181A-T6 (2,0 MM) IN EN AW-6181A-T6 (2,0 MM) .................................................................................................... 215 14.3 ZYKLISCHE VERSUCHE AN LWF-KS2-PROBEN ........................................................ 224 14.4 ZYKLISCHE VERSUCHE AN PROBEN MIT FUEGEPUNKT ................................................. 228 14.4.1 PF1 ............................................................................................................ 228 14.4.2 PF2* .......................................................................................................... 232 14.4.3 PF3 ............................................................................................................ 236 14.4.4 PF4* .......................................................................................................... 239 14.4.5 HUTPROFIL ..................................................................................................... 242 14.5 BEANSPRUCHUNGSSIMULATION MIT SIMFACT.FORMING GP ........................................ 244 14.6 LEBENSDAUERABSCHAETZUNG MIT VERSAGENSBEDINGUNG ........................................ 257
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