Experimentelle und simulative Erforschung von CFK-Metall-Hybrid-Punktschweißungen auf Bauteilebene
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Basierend auf den experimentellen Untersuchungen an Schweißproben und simulativen Studien auf mikromechanischer Ebene wurde eine makromechanische Modellierung für Ultraschall- und Induktionsschweißungen erarbeitet. Die Schweißpunkte wurden durch sehr wenige Kontaktelemente modelliert, deren Parameter basierend auf den bisherigen experimentellen Untersuchungen und einem Upscale validiert. Zur Berücksichtigung lokaler Dehnrateneffekten auf Schweißpunktebene wurde die Modellierung durch eine Routine erweitert, die die Schweißpunktparameter in Abhängigkeit der lokalen Dehnrate variiert. Parallel dazu wurden Versuche auf Bauteilebene an Demonstratoren durchgeführt. Dabei wurde der Einfluss der Prüfgeschwindigkeit untersucht. Die ultraschallgeschweißten Demonstratoren haben eine geringe Streuung in den Kraft-Verschiebungskurven und zeigen bei hohen Prüfgeschwindigkeiten eine erhöhte maximale Kraft und Energieabsorption.
