Beschreibung
Stahlblech-Mehrschichtverbunde mit einstellbaren richtungsabhängigen Eigenschaften bieten vielfältige Anwendungsmöglichkeiten bei Mehrfachanforderungen. Ihr Potential, vor allem für kostengünstige Leichtbau-Strukturen, ist erheblich. Ziel des vorliegenden Forschungsprojektes war es, rechnergestützte Simulationstechniken zu entwickeln und für die Anwendung bei steifen, filigranen Stahlblech-Stützkernverbunden unter hohen Leichtbau-Anforderungen nutzbarzu machen.
Für die Berechnung der Eigenschaften dieser in der Regel anisotropen, biegebeanspruchten Verbünde mit angepaßter Steifigkeit wurden auf analytischer und numerischer FE-Basis verfeinerte Grundlagen und Simulationstechniken entwickelt. Mit Hilfe einer strukturgerechten Homogenisierungstechnik wurde für ausgewählte Stahlblech-Mehrschichtverbunde das Tragverhalten unter besonderer Berücksichtigung der Fügetechniken für Bauteilverbindungen ganzheitlich simuliert. Die mit Hilfe dieser neuen rechnerischen Modelle gewonnenen theoretischen Erkenntnisse wurden anhand eines eigens entwickelten Werkstoff- und strukturgerechten Prüfverfahrens an Bauteilen verifiziert.
Die Arbeiten im Rahmen dieses Projektes haben zu neuen analytischen Möglichkeiten geführt, die globale Aussagen über die steifigkeitsbestimmenden Komponenten von Werkstoffart und -verbünd erlauben. Durch intensive Zusammenarbeit mit Entwicklungsingenieuren und Eingehen auf die Anforderungen der Praxis wurde die unmittelbare Einbindung in die Anwender-Software sichergestellt. Mit dem neuen rechnergestützten Simulationsmodell wird dem Konstrukteur ein Werkzeug für den effizienten Einsatz von Stahlblech-Mehrschichtverbunden in vielen Bereichen des Maschinen- und Fahrzeugbaus sowie des Bauwesens an die Hand gegeben. Dem Werkstoff Stahl werden damit neue Anwendungsmöglichkeiten auch bei besonders hohen Leichtbau-Anforderungen eröffnet.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.
Veröffentlichung:
1998
Autoren:
Dr.-Ing. F. Adam, Prof. Dr.-Ing. habil. W. Hufenbach, Dr.-Ing. J. Hillmann
