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  • A 082: AVIF Forschung
    über zulässige Fügepunktbelastungen und die auftretenden Versagensarten Die ermittelten Festigkeiten lagen bei Scherzugbelastungen am höchsten Mit zunehmendem Kopfzuganteil nahm die Verbindungsfestigkeit stark ab Ebenso wurde eine Abhängigkeit der Federsteifigkeit der Verbindungen von der Höhe und Richtung der Belastung festgestellt Bei Scherzugbelastung wurde sowohl bei quasistatischer als auch bei schwingender Belastung das Versagen im Halsbereich als typische Versagensart festgestellt Das Versagen im Halsbereich tritt ebenso bei schwingender Kopfzugbelastung mit hohen Lebensdauern auf Bei Kopfzugbelastung für quasistatische und für schwingende Belastung mit niedrigen Lebensdauern war das Ausknöpfen des stempelseitigen Bleches die typische Versagensform Parallel zu den Untersuchungen an den LWF KS1 Proben wurden Schwingfestigkeitsuntersuchungen an Hutprofilproben unter Torsionsbelastung sowie unter Torsionsbelastung in Kombination mit einer konstanten Innendruckbelastung durchgeführt Hierbei sind die Neigungen der Wöhlerlinien kleiner als bei den LWF KS1 Proben Das Versagensverhalten der Verbindungen entspricht dem der LWF KSI Proben Ergänzend wurden numerische Simulationen der Versuche mit dem Ziel durchgeführt Aussagen über die Fügepunktbeanspruchung zu erhalten Dabei waren die mechanischen Eigenschaften der Durchsetzfügepunkte auf ein Fügepunktmodell zu übertragen da die richtungsabhängigen Steifigkeiten der Fügeelemente einen Einfluß auf das Kraftübertragungsverhalten in Blechstrukturen haben Das Verhalten der Fügepunkte wurde mittels eines neu entwickelten Schale Rohr FE Modelles nachgebildet da gebräuchliche Modellierungstechniken die Fügepunkteigenschaften nicht ausreichend nachbilden Es wurde auf eine einfache Modellierung der Verbindungsstellen geachtet um den Berechnungsaufwand gering zu halten und die Praxisrelevanz des Konzeptes sicherzustellen Eine hinreichend genaue Fügepunktmodellfeinheit wurde durch Konvergenzuntersuchungen abgesichert Unter Verwendung der Fügepunktmodelle wurden die verwendeten Probenformen und die Einspannbedingungen modelliert sowie in FE Analysen die Schnittgrößen an den Fügepunkten berechnet Bedingt durch die Auswahl der Fügepunktmodellierung werden insbesondere bei der Hutprofilprobe unterschiedlich hohe Schnittgrößen errechnet Diese Tatsache resultiert aus dem unterschiedlichen Steifigkeitsverhalten der jeweiligen FE Fügepunktmodelle Weiterhin wurde an den Hutprofilproben nachgewiesen daß unter der kombinierten Belastung aus einem schwellenden Torsionsmoment und konstantem Innendruck sich durch den Verzicht auf eine Kontaktmodellierung im Flanschbereich ebenfalls unterschiedlich hohe Schnittgrößen ergeben Resultierend aus den experimentellen und numerischen Untersuchungen an den Ein und Mehrelementprüfkörpern wurden Berechnungsansätze für quasistatische und schwingende Belastungen formuliert Um eine Anwendbarkeit für verschiedene Durchsetzfügesysteme zu gewährleisten wurde eine Bemessungsmethode erarbeitet die der Vielfalt der Fügesysteme gerecht wird und eine Auslegung auf Basis von Beanspruchungskenngrößen ermöglicht die an allen Fügesystemen bestimmbar sind Eine Bewertung der Verbindungsfestigkeit auf Basis von maximalen lokalen Beanspruchungen war nicht möglich Durch den Fügeprozeß werden Vorverformungen und Kaltverfestigungen in den Blechwerkstoff eingebracht wobei der Fügepunkt unter Zug und Druckeigenspannungen steht Quantitative Aussagen über die Tragfähigkeit des Werkstoffes können somit nicht getroffen werden Aufgrund dieser Erkenntnisse wurden die mittels der LWF KS1 Proben ermittelten ertragbaren Schnittkräfte am Fügepunkt als Bemessungsgrundlage verwendet Dies erfordert zwar für jedes Fügesystem eine Ermittlung der ertragbaren Schnittkräfte liefert aber genauere Aussagen über die Verbindungsfestigkeit unter Kopf und Scherzugbelastung Ein Nachteil dieses Prüfkonzeptes liegt in der fehlenden Prüfbarkeit der Biegebeanspruchung der Verbindungen Für quasistatische Belastungen wurden Versagenskurven in Form von ertragbaren Schnittkräften in Abhängigkeit von der Lastrichtung berechnet Als Versagenskriterium dienten Bemessungskräfte die die Grenze der elastischen Verformung kennzeichnen Für schwingende Belastungen wurde ein Berechnungsansatz für eine Vergleichsscherzugamplitude erstellt der

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  • A 086: AVIF Forschung
    davon aus daß die Betonplatte insbesondere im Industriebau in den Stützenachsen fugenlos durchläuft Zweck der Traglastversuche war es quantifizierbare Aussagen über das nichtlineare Anschlußverhalten von Stahl und Verbundknoten unter Berücksichtigung der Stabilität und der Rißbildung im Beton im negativen Momentenbereich zu erhalten Auch wurde ein für den Verbundbau typischer Parameter die Herstellungs oder Belastungsgeschichte mit untersucht Die aus den Versuchen erzielten Ergebnisse dienen zur Aufstellung von praxisnahen Bemessungsregeln da zur Zeit die Verbundträger Richtlinie hierzu keine und der Eurocode 4 nur unzureichende Anwendungsregeln enthalten Im EC 4 sind seitenweiche Tragwerke das sind solche die nach Theorie II Ordnung berechnet werden müssen ausgeschlossen Seitensteife nicht ausgesteifte Tragwerke und verformbare Verbindungen werden ebenfalls nicht berücksichtigt Die vorhandenen Anwendungsregeln gelten deshalb nur für ausgesteifte seitensteife Tragwerke mit unverformbaren starren Verbindungen Werden die Schnittgrößen elastisch berechnet müssen alle Verbindungen entweder unverformbar starr oder planmäßig gelenkig sein Wird elastisch mit Momenten Umlagerung gerechnet dann müssen die Verbindungen auch volltragfähig oder wiederum planmäßig gelenkig sein Wird alternativ das Fließgelenkverfahren nach Theorie I Ordnung angewandt muß entweder ausreichendes Rotationsvermögen nachgewiesen werden Oder es muß ein mindestens 1 2 faches Grenzmoment in der Verbindung gegenüber dem Grenzmoment des angeschlossenen Verbundträgers vorhanden sein damit die plastischen Verdrehungen nicht in der Verbindung sondern daneben auftreten Es stellt sich also die Frage Was ist mit teiltragfähigen verformbaren Verbindungen Die im EC 4 vorhandenen Regeln verweisen außerdem auf den EC 3 Somit werden für einen Verbundanschluß zwar die Stahlkomponenten erfaßt Wie sich aber der Verbund auswirkt und welchen Beitrag die Komponente Betongurt leistet wird in keiner der geltenden Normen berücksichtigt Die Versuchsergebnisse sollten deshalb dazu dienen Vorschläge für Bemessungsregeln zu erarbeiten und diese mit Hilfe von weiteren Parameterstudien zu kalibrieren Die numerischen Versuchssimulationen erfolgen mit dem Programmsystem Ng Verbund unter Berücksichtigung wirklichkeitsnaher nichtlinearer Charakteristiken des Verbund und Materialverhaltens Das Rechenprogramm Ng Verbund dient der physikalisch nichtlinearen Berechnung von Verbunddurchlaufträgern unter Berücksichtigung der Nachgiebigkeit in der Verbundfuge Schlupf Der Verbundträger einschließlich der Anschlüsse wird dabei mit Finiten Elementen mit nichtlinearen Verhalten abgebildet Die Berechnung erfolgt inkrementell iterativ d h die Belastung wird in kleinen Lastschritten aufgebracht für die jeweils eine iterative Berechnung der Schnittgrößen unter Berücksichtigung der im System vorhandenen belastungsabhängigen Steifigkeitsverhältnisse durchgeführt wird In den Berechnungen wurde das nichtlineare Verhalten der Werkstoffe Stahl Beton und Bewehrung durch im Zuge der Materialprüfung gewonnene Daten in Form von Kennlinien erfaßt Die Mitwirkung des Betons auf Zug zwischen den Rissen und die Verfestigung des Baustahls und der Bewehrung wurden ebenfalls berücksichtigt Das nichtlineare Verhalten der Verbundmittel wurde durch sogenannte Dübelkennlinien aus Push out Versuchen erfaßt Das nichtlinerare Verhalten der Anschlußkomponenten wird ebenfalls durch Kennlinien beschrieben Die Kostenermittlung im Stahlbau ist komplex und zeigt die Verflechtungen der einzelnen Elemente Ziel der vorliegenden Untersuchungen war es den möglichen wirtschaftlichen Nutzen qualitativ zu erfassen der durch den Einsatz nachgiebiger Anschlüsse im Vergleich zu den traditionellen Lösungen erzielt werden kann Um diesen Effekt isolieren zu können wird davon ausgegangen daß die untersuchten Systeme so gewählt sind daß andere Kosten durch die Parametervariationen nicht beeinflußt werden Beispiel die Veränderung der

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  • Kategorie-Übersicht: AVIF Forschung
    mehr A 173 Charakterisierung und Bewertung der Tragfähigkeit punktgeschweißter Stahlblechverbindungen unter Crashbelastung mit Hilfe von erweiterten Schädigungsmodellen mehr A 185 Thermisches Fügen für die stahlintensive Hybridbauweise im Fahrzeugleichtbau mehr A 188 Einflussgrößen auf den Elastizitätsmodul von Stählen für den Fahrzeugbau mehr A 190 Untersuchungen zum Wasserstoffeinfluss auf im Kompressorbau eingesetzte Werkstoffe mehr A 194 Leichtbau mit Hilfe von zylischen Werkstoffkennwerten für Strukturen aus umgeformtem höherfesten Feinblech mehr A 195 Anwendungspotenziale

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  • Kategorie-Übersicht: AVIF Forschung
    des E Moduls in Hinblick auf die verbesserte Auslegung umgeformter Karosserieblechstrukturen aus Stahl mehr A 233 Entwicklung einer Methode zur vergleichenden Bewertung von Schwingfestigkeitsversuchen mit gefügten Stahlblechen in Abhängigkeit des Versagensverhaltens mehr A 237 Charakterisierung und Modellierung des Versagens von Laserstrahlschweißverbindungen von Stahlblechen für die Crashsimulation mehr A 246 Ermüdungsverhalten artverschiedener Stähle und einer Mischverbindung unter Einwirkung von Druckwasserstoff mehr A 249 Schwingfestigkeitsbewertung von Nahtenden MSG gschweißter Dünnbleche aus Stahl

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  • Kategorie-Übersicht: AVIF Forschung
    262 Charakterisierung und Ersatzmodellierung des Bruchverhaltens von Punktschweißverbindungen aus ultrahochfesten Stählen für die Crashsimulation unter Berücksichtigung der Auswirkung der Verbindung auf das Bauteilverhalten mehr A 265 Entwicklung einer numerischen Methode zur Berücksichtigung stochastischer Effekte für die Crashsimulation von Punktschweißverbindungen mehr A 268 Schwingfestigkeitsbewertung von Nahtenden MSG geschweißter Feinbleche aus Stahl unter Schubbeanspruchung mehr Vorherige Seite 1 Seite 2 Seite 3 Seite 4 zurück zur Gesamtübersicht Forschungsvereinigung der Arbeitsgemeinschaft der Eisen

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  • A 126: AVIF Forschung
    Möglichkeit der Herstellung hohler wellenförmiger Teile erweitert Die neu entwickelte Steuerung der Dorneinrichtungen regelt den Verfahrensablauf mit hydraulisch geregelten Dornen nach einem NC Programm Auswertung der verfahrenstechnischen Untersuchungen Die verfahrenstechnischen Untersuchungen wurden in sieben Abschnitte untergliedert Machbarkeitsuntersuchungen zum Querwalzen hohler Teile ohne Dorneinrichtung bei konstanten technologischen Parametern wurden durchgeführt um einen Grenzwert zu erhalten bis zu welchem Innendurchmesser Teile ohne Zusatzeinrichtungen walzbar sind Aus diesen Untersuchungen läßt sich ableiten daß Rohteile mit einem Innendurchmesser bis 24 mm ohne Zusatzeinrichtung an der FBQ 100 100 1600 walzbar sind Innendurchmesser di0 24 mm werden während des Walzprozesses nach Erreichen des Anstiegswinkels Beginn des axialen Werkstoffflusses am Querwalzwerkzeug ovalisiert Bei Walzversuchen mit beweglichem Dorn wurden zunächst die Werkzeug und Verfahrensparameter variiert Die gewalzten Werkstücke wurden außen vermessen und die erreichten Maße mit den Maßen eines gewalzten Vollteils verglichen Aus diesem Vergleich läßt sich ableiten daß alle Maße in einem gleichen Toleranzbereich liegen Für die Oberflächenqualität der umgeformten Innenkontur sind der Keilwinkel am Querwalzwerkzeug und die Umformtemperatur die Haupteinflußfaktoren Die Variation des Schulterwinkels am Querwalzwerkzeug hat keinen Einfluß auf die Ausbildung der Innenkontur des gewalzten Werkstückes Durch Versuche mit konstanten Parametern für das Querwalzwerkzeug und konstanten technologischen Parametern wurde der Einfluß der Dorngeometrie auf das Walzergebnis ermittelt Die unterschiedlichen Dorngeometrien haben kaum einen Einfluß auf die SOLL Wanddicke Planflächendurchmesser am Walzdorn Die erreichbare Wanddicke bei einer guten Oberflächenqualität Ra ca 12 mm der Innenkontur liegt bei ca 8 7 bis 9 7 mm Größere Wanddicken sind im Lageregel Modus nicht erreichbar da beim Querwalzen hohler Werkstücke ein radialer und axialer Werkstoffluß über einen umzuformenden Rohrquerschnitt vorhanden ist Um den Einfluß der Oberflächenqualität der Bohrung der Ausgangsformen auf das Walzergebnis zu beurteilen wurden Ausgangsformen eingesetzt deren Bohrung spanend gefertigt wurde Die Ergebnisse zeigen daß die während des Walzprozesses mitlaufenden Walzdorne die Oberflächenqualität beeinflussen Festigkeitsuntersuchungen an

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  • A 137: AVIF Forschung
    sehr unterschiedlichen Sickenbildern ähnlich gute Eigenschaften aufweisen ist eine allgemeingültige eindeutige Richtlinie für die Gestaltung steifigkeitsoptimierter Sickenbleche in ebenen Blechen schwierig Die Auswahl eines für einen bestimmten Lastfall geeigneten Sickenbildes ist dabei immer von den Parametern Sickenhöhe und Blechdicke abhängig Je nach Kombination dieser Parameter können mit jeweils unterschiedlichen Sickenbildern die besten Eigenschaften erreicht werden Dies hat der Vergleich der Eigenschaften verschiedener Sickenbilder mit gleichen Blechdickenn gezeigt Ein steifigkeitsoptimiertes Sickenbild für mittig belastete Bleche bzw für eine erhöhte Eigenfrequenz kann jedoch durch eine schmale kreisförmige Sicke in der Blechmitte verbunden mit an den Längsseiten auslaufenden breiten Sicken erreicht werden Ein hoher Anteile der versickten Fläche bezogen auf die Grundfläche trägt hier zu besseren Bodensteifigkeiten bei er führt jedoch zu verringerten Schubsteifigkeiten Bei quadratischen Sickenblechen konnten durch ein kreuzförmiges Sickenbild bei dem die Höhe der Sicken von der Mitte des Bleches flach zu den Seiten abfällt sehr gute Eigenschaften erreicht werden Die Beulsicherheit bei diesem Sickenbild ist jedoch gering wodurch die Anwendbarkeit eingeschränkt wird Bei der Ermittlung der Bodensteifigkeit der Bleche zeigten sich deutliche Unterschiede in Abhängigkeit von der Orientierung der Sicken Durch die Durchbiegung der Sickenbleche verändert sich die Schwerpunktlage und damit das Flächenträgheitsmoment des Bleches In Abhängigkeit vom Sickenbild der Sickenhöhe und der maximalen Durchbiegung ergeben sich dadurch Änderungen des Flächenträgheitsmomentes Der Wert der Änderung ist dabei von der Belastungsrichtung abhängig Bei der Berechnung der Bodensteifigkeit wurde in Abhängigkeit von der Steifigkeit der Einspannung eine Aufweitung der Sickenflanken festgestellt Bei relativ steifen Einspannungen ergaben sich für bestimmte Sickenbilder bei geringen Blechdicken und geringen Sickenhöhen Bodensteifigkeiten die unter den Werten des unversickten Bleches lagen Mit steigender Sickenhöhe und größeren Blechdicken wurden diese Effekte jedoch kompensiert Die Aufweitung der Sicken erfolgt auch bei der Schubbeanspruchung der Sickenbleche Dies ist vor allem bei Sickenbildern der Fall die mehrere diagonal verlaufende senkrecht zur

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  • A 149: AVIF Forschung
    an bei der im Gegensatz zu den vorgenannten Varianten der Blechverbund Grundblech und Verstärkungsblech ohne vorheriges Fügen umgeformt wird Im Rahmen einer Forschungsstudie wurden durch theoretische Voruntersuchungen und experimentelle Modelluntersuchungen das Anwendungspotenzial und die Prozessgrenzen der Bonded Blank Technik untersucht Die theoretischen Voruntersuchungen ergaben einen deutlichen wirtschaftlichen Vorteil zugunsten der Bonded Blank Variante im Vergleich zur konventionellen Fertigungsmethode bei der belastungsangepasste Bauteile durch separate Werkzeuge aus einem Träger und einem Verstärkungsblech hergestellt werden Eine Marktprüfung ergab dass es derzeit mit verschiedenen FE Simulationsprogrammen möglich ist die Bonded Blank Technik zu simulieren Die experimentellen Modelluntersuchungen beinhalteten Tiefziehreihen mit drei Modellgeometrien Im Rahmen dieser Untersuchungen wurden die Prozessgrenzen definiert Mittels eines elementaren Ansatzes ist es möglich die erforderliche Biegekraft für das Verstärkungsblech vor dem Umformvorgang zu ermitteln Mit Hilfe eines Diagramms kann für den Lasstfall einachsige Biegung vorherbestimmt werden ob eine bestimmte Kombination aus Verstärkungsblechwerkstoff und dicke durch ein Trägerblech aus den Stahl DC04 umformbar biegbar ist Untersuchungen an einem rechteckigen Modell Bauteil mit gewölbtem Boden ergaben dass der Einsatz ausgewählter Verstärkungswerkstoffe und dicken nur marginalen Einfluss auf erreichbare Ziehtiefen und Grenzziehverhältnisse hat Eine deutliche Verbesserung war durch Einsatz einer reibungsmindernden Dünnfilmversiegelung möglich Tiefziehversuche mit einem heißaushärtenden Klebstoff zeigten dass sich die Ziehtiefe durch den Einsatz eines Klebers anstelle von Justagestiften welche Bohrungen im umzuformenden Blechpaket erfordern weiter steigern lässt In Versuchsreihen zur Ermittlung der Schwingfestigkeit wurden die Fertigungsvarianten Bonded Blank und Patchwork Technik so wie auch die Bonded Blank Technik und Umformen eines ebenen Blechzuschnitt verglichen Während sich die Vorteile der Bonded Blank Technik im Vergleich zur Patchwork Technik aufgrund der geringen Streckziehanteile im Bereich der Fügepunkte bei der ausgewählten Modellgeometrie als marginal herausstellten ergab der weitere Vergleich mit dem ebenen Blechzuschnitt eine Gewichts Einsparung von mind 23 zugunsten der Bonded Blank Technik Die hervoragenden Ergebnisse der Bonded Blank Technik in

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