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Berechnung der Schwingfestigkeit laserstrahlgeschweißter Feinbleche mit lokalen Konzepten

Eibl, Martin (2003):
Berechnung der Schwingfestigkeit laserstrahlgeschweißter Feinbleche mit lokalen Konzepten.
Darmstadt, Technische Universität, TU Darmstadt, [Online-Edition: urn:nbn:de:tuda-tuprints-3764],
[Ph.D. Thesis]

Abstract

Zum Fügen von Überlappverbindungen aus Blech kann in der Karosseriefertigung das Punktschweißen durch das Laserstrahlschweißen ersetzt werden. Es wurde die Berechnung der Schwingfestigkeit laserstrahlgeschweißter Feinbleche unter verschiedenen Belastungsarten untersucht. Dazu wurden sowohl umfangreiche Versuche als auch FEM-Analysen durchgeführt. Zwei lokale Berechnungskonzepte wurden entwickelt, mit denen die Ergebnisse sowohl von Aluminium- als auch von Stahlfeinblechen auf eine Master-Wöhlerlinie zurückgeführt werden können. Das Strukturspannungskonzept mit Geometriekorrektur zeichnet sich durch eine einfache Anwendung mit herkömmlichen FEM-Modellen von PKWs aus. Das Kerbspannungskonzept, mit einer fiktiven Kerbrundung von 0,05 mm, führt zu einer äußerst niedrigen Streuspanne der Master-Wöhlerlinie und weist damit eine höhere Genauigkeit auf. Mit den lokalen Berechnungskonzepten kann die Schwingfestigkeit von beliebigen Geometrien laserstrahlgeschweißter Feinbleche bestimmt werden.

Item Type: Ph.D. Thesis
Erschienen: 2003
Creators: Eibl, Martin
Title: Berechnung der Schwingfestigkeit laserstrahlgeschweißter Feinbleche mit lokalen Konzepten
Language: German
Abstract:

Zum Fügen von Überlappverbindungen aus Blech kann in der Karosseriefertigung das Punktschweißen durch das Laserstrahlschweißen ersetzt werden. Es wurde die Berechnung der Schwingfestigkeit laserstrahlgeschweißter Feinbleche unter verschiedenen Belastungsarten untersucht. Dazu wurden sowohl umfangreiche Versuche als auch FEM-Analysen durchgeführt. Zwei lokale Berechnungskonzepte wurden entwickelt, mit denen die Ergebnisse sowohl von Aluminium- als auch von Stahlfeinblechen auf eine Master-Wöhlerlinie zurückgeführt werden können. Das Strukturspannungskonzept mit Geometriekorrektur zeichnet sich durch eine einfache Anwendung mit herkömmlichen FEM-Modellen von PKWs aus. Das Kerbspannungskonzept, mit einer fiktiven Kerbrundung von 0,05 mm, führt zu einer äußerst niedrigen Streuspanne der Master-Wöhlerlinie und weist damit eine höhere Genauigkeit auf. Mit den lokalen Berechnungskonzepten kann die Schwingfestigkeit von beliebigen Geometrien laserstrahlgeschweißter Feinbleche bestimmt werden.

Place of Publication: Darmstadt
Publisher: Technische Universität
Uncontrolled Keywords: Überlappverbindung, Master-Wöhlerlinie
Divisions: 16 Department of Mechanical Engineering
16 Department of Mechanical Engineering > Research group System Reliability, Adaptive Structures, and Machine Acoustics (SAM)
Date Deposited: 17 Oct 2008 09:21
Official URL: urn:nbn:de:tuda-tuprints-3764
License: only the rights of use according to UrhG
Referees: Seeger, Prof. Dr.- Timm and Sonsino, Prof. Dr.- Cetin Morris
Refereed / Verteidigung / mdl. Prüfung: 16 July 2003
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
Fatigue, Laser Welding, Finite-Element-Analysis, Thin Sheet, Aluminium, SteelEnglish
Alternative Abstract:
Alternative abstract Language
Laser-welding of thin metal sheet with overlap-joints is a possible alternative to resistance-spot-welding in car chassis production. The fatigue assessment of laser beam welded steel and aluminium thin sheets subjected to various modes of loading was examined experimentally. Additionally, substantial finite element analysis were conducted. Based on the results, two local concepts are developed, which allow to reduce all experimental results to a unique master-curve. The structural stress approach with a geometry correction is relatively simple to apply to common FEM-models of passenger cars . The notch stress approach, featuring a fictious notch radius of 0,05 mm, results in a specially low scatter and high accuracy. The master-curve-concepts allow to assess the fatigue resistance of laser welded thin sheet of various geometry.English
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