FG Füge- und Schweißtechnik
In der vorgestellten Arbeit wird die Anwendbarkeit von Aluminiumschaumsandich in Schweißkonstruktionen vorgestellt.
Systematische Betrachtungen zur Schweißbarkeit mittels Laserstrahlschweißen, MSG - Kurzlichtbogen und
Rührreibschweißen sowohl im geschäumten als auch im ungeschäumten Zustand werden beschrieben. Dazu wurden verschiedene Knotenformen wie I-Stoß- bzw. T-Stoßverbindungen hergestellt und deren mechanischtechnologische Eigenschaften ermittelt. Neben der quasistatischen Prüfung, wurde jede Ausführungsform des Knotens
auf deren Schwingfestigkeit hin geprüft und die Anwendbarkeit bestehender Regelwerke wie die FKMRichtlinie oder der Eurocode 9 für die Nachweisführung betrachtet. Die Ergebnisse sind abschließend in einem Gestaltungskatalog als Hilfsmittel für den Konstrukteur zusammengefasst. Parallel dazu wurden die experimentellen Untersuchungen mittels FEM begleitet. Es wird die FE-Modellentwicklung für die Berechnung des Sandwichverbundes
an sich als auch von Fügeknoten dargestellt wie auch die Modellvalidierung mit einem Musterbauteil aus einer Hubarbeitsbühne.
Die vorliegende Arbeit stellt das von Professor Michailov vorgeschlagene Spitzentemperatur-Austenitisierungs-
Abkühlzeit-Modell für die thermomechanische Schweißsimulation unter Berücksichtigung der Gefügeumwandlungen vor. Das Modell erfasst die für die Gefügeausbildung maßgebenden Temperaturzyklen durch seine drei so genannten STAAZ-Parameter: Spitzentemperatur, Austenitisierungs- und Abkühlzeit. Die Korrelation dieser Temperaturzyklusparameter mit den thermomechanischen gefügeabhängigen Werkstoffeigenschaften erfolgt auf Grundlage einer empirischen Datenbasis. Mit der vorgenommenen Erweiterung zu Mehrmalig-(M-)STAAZ lässt sich das aus einem vorgelagerten Temperaturzyklus entstandene Zwischengefüge berücksichtigen.