A FEM-based virtual test-rig for hybrid metal-composites clinching joints

verfasst von
Aamir Dean, Raimund Rolfes, Nenad Grbic, Sven Hübner, Bernd-Arno Behrens
Abstract

Ein dreidimensionales FEM-basiertes Simulationsmodell zur virtuellen Prüfung von hybriden Clinchverbindungen aus Faser-Kunststoff/Metall-Verbunden wurde entwickelt und in der kommerziellen Finite-Elemente-Software Abaqus aufgebaut. Das Simulationsmodell besteht aus zwei Berechnungsmodulen: Einem zur Simulation des hybriden Clinchprozesses, und einem weiteren zur numerischen Vorhersage der Festigkeit der hybriden Clinchverbindung. Zunächst werden experimentelle Ergebnisse zum hybriden Clinchen der Faser-Kunststoff/Metall-Verbunde (EN AW-5754 / PA6GF30) vorgestellt. Anschließend wird das entwickelte Berechnungsmodell detailliert beschrieben, wobei hier insbesondere auf die konstitutiven Materialmodelle, die für die einzelnen Fügeparameter in Abaqus implementiert worden sind, sowie auf das Simulationsverfahren eingegangen wird. Nach Berechnung des hybriden Clinchprozesses und erfolgreicher Modellvalidierung wird das Berechnungsmodul zur virtuellen Prüfung der Verbindungsfestigkeit angewandt. Durch den Vergleich der Simulationsergebnisse mit den experimentellen Daten wird die Anwendbarkeit und Genauigkeit des hier entwickelten virtuellen Prüfstands aufgezeigt

Organisationseinheit(en)
Institut für Statik und Dynamik
Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen
Typ
Artikel
Journal
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Band
50
Seiten
973-986
Anzahl der Seiten
14
ISSN
0933-5137
Publikationsdatum
07.08.2019
Publikationsstatus
Veröffentlicht
Peer-reviewed
Ja
ASJC Scopus Sachgebiete
Allgemeine Materialwissenschaften, Physik der kondensierten Materie, Werkstoffmechanik, Maschinenbau
Elektronische Version(en)
https://doi.org/10.1002/mawe.201800198 (Zugang: Geschlossen)
 

Details im Forschungsportal „Research@Leibniz University“