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SFB/Transregio 285

Modellbildung

Ausschlaggebend für die Versagensursache beim mechanischen Fügeprozess ist insbesondere die vorherrschende Spannungssituation, das komplexe Werkstoffverhalten unter Berücksichtigung von Reibung, Plastizität und Schädigungsmechanismen sowie häufig falsch gefügte oder überbeanspruchte Verbindungen. Im Hinblick auf die Betriebsbeanspruchung müssen zudem auch Korrosionsphänomene sowie die Entstehung und Ausbreitung von Ermüdungsrissen berücksichtigt werden, um Schäden an mechanisch gefügten Strukturen unter Betriebsbeanspruchung zu vermeiden. Zur Analyse der Eigenschaften einer Clinchverbindung werden bislang häufig Trial-and-Error-Methoden und erfahrungsbasierte Ansätze verwendet. Diese sind jedoch zum Teil nur starr für individuelle Werkstoff-Geometrie-Kombinationen gültig, so dass die Auslegung des Clinchprozesses derzeit nur begrenzt auf externe Prozessänderungen reagieren kann und für jede Werkstoffkombination individuell erfolgen muss.

Eine zuverlässige Vorhersage der Fügbarkeit erfordert daher eine umfassende Methodik, die den gesamten Produktlebenszyklus vom zu fügenden Material über die Herstellung bis hin zum Betrieb der Verbindung betrachtet. Diese ganzheitliche Betrachtungsweise ist essenziell für eine exakte Prozesssimulation sowie eine zielsichere Tragfähigkeits- bzw. Lebensdauerprognose und somit wesentlicher Gegenstand der teilprojektübergreifenden Zusammenarbeit im AK „Modellbildung“. Die im Arbeitskreis vertretenen Teilprojekte des TRR erforschen ganzheitliche Modellierungsansätze und tragen so zur Durchdringung der komplexen Ursache-Wirk-Zusammenhänge beim mechanischen Fügen unterschiedlicher Werkstoffe (z.B. Aluminium, Stahl und Faserverbundwerkstoffe) bei. In diesem Zusammenhang wird die numerische Modellierung der gesamten Fügeprozesskette mithilfe der Software LS-Dyna angestrebt, wobei die Designphase des Produkts, der Fügeprozess mit Schädigungsmodellierung sowie die aus der Betriebsphase resultierenden Eigenschaften der Fügeverbindung (u.a. Korrosion und Ermüdungsrisswachstum) zu berücksichtigen sind. Eine konsequente Betrachtung dieser Phasen ist erforderlich, um geclinchte Produkte prozesssicher herzustellen und die Funktion über die gesamte Lebensdauer erfüllen zu können. Eine Simulationskette, die alle Bereiche zur Herstellung einer geclinchten Struktur berücksichtigt, trägt maßgeblich zum Verständnis der komplexen Wirkzusammenhänge beim mechanischen Fügen unterschiedlicher Werkstoffe bei und sichert somit die Fügbarkeit in wandlungsfähigen Prozessketten.

Arbeitskreisleiterin

Britta Schramm  

Dr.-Ing. Britta Schramm

Büro: IW1.872
Telefon: +49 5251 60-5327
E-Mail: schramm(at)fam.uni-paderborn(dot)de

Mitglieder

Christian Roman Bielak  

M. Sc. Christian Roman Bielak

Teilprojekt A01

Büro: P1.3.22.1
Telefon: +49 5251 60 3811
E-Mail: christian.bielak(at)lwf.uni-paderborn(dot)de

Alexander Brosius  

Prof. Dr.-Ing. Alexander Brosius

Teilprojekt B01, C04

Telefon: +49 351 463 37616
E-Mail: alexander.brosius(at)tu-dresden(dot)de

Johannes Friedlein  

M. Sc. Johannes Friedlein

Teilprojekt A05

Telefon: +49 9131 85 64400
E-Mail: johannes.friedlein(at)fau(dot)de

Benjamin Gröger  

Dipl.-Ing. Benjamin Gröger

Teilprojekt A03

Telefon: +49351 463 38155
E-Mail: benjamin.groeger(at)tu-dresden(dot)de

Maik Gude  

Prof. Dr.-Ing. habil. Maik Gude

Teilprojekt A03

Telefon: +49 351 463 38153
E-Mail: maik.gude(at)tu-dresden(dot)de

Sven Harzheim  

Dipl.-Ing. Sven Harzheim

Teilprojekt B03

Telefon: +49 351 46333401
E-Mail: sven.harzheim(at)tu-dresden(dot)de

Andreas Hornig  

Dr. Andreas Hornig

Teilprojekt A03

Telefon: +49 351 463 38007
E-Mail: andreas.hornig(at)tu-dresden(dot)de

Daniel Köhler  

Dipl.-Ing. Daniel Köhler

Teilprojekt C04

Telefon: +49 351 463 37916
E-Mail: daniel.koehler3(at)tu-dresden(dot)de

Sven Martin  

Sven Martin

Teilprojekt B01

Telefon: +49 5251 605406
E-Mail: sven.martin(at)uni-paderborn(dot)de

Gerson Meschut  

Prof. Dr.-Ing. Gerson Meschut

Teilprojekte A01, C02, Z

Telefon: +49 5251 60 3031
E-Mail: meschut(at)lwf.uni-paderborn(dot)de

 

Dipl.-Ing. (FH) Christian Steinfelder

Teilprojekt B01

Telefon: +49 351 463 42497
E-Mail: christian.steinfelder(at)tu-dresden(dot)de

Paul Steinmann  

Prof. Dr.-Ing Paul Steinmann

Teilprojekt A05

Telefon: +49 9131 8528501
E-Mail: paul.steinmann(at)fau(dot)de

Thomas Tröster  

Prof. Dr. Thomas Tröster

Teilprojekt B01

Büro: Y2.116
Telefon: +49 5251 60 5331
E-Mail: thomas.troester(at)uni-paderborn(dot)de

 

Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Wallmersperger

Teilprojekt B03

Telefon: +49 351 463337013
E-Mail: thomas.wallmersperger(at)tu-dresden(dot)de

Veröffentlichungen