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ATZ - Automobiltechnische Zeitschrift

, Volume 115, Issue 12, pp 1008–1013 | Cite as

Berücksichtigung prozessbedingter Streuung von Punktschweißverbindungen

  • Silke Sommer
  • Daniela Steffes-lai
  • Tanja Clees
Forschung Werkstoffe
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Variationen in Werkstoffkennwerten sowie die prozessbedingte Streuung geometrischer Größen, wie zum Beispiel des Linsendurchmessers bei Punktschweißverbindungen, können zu großen Streuungen in der Tragfähigkeit führen, die die Vorhersagegenauigkeit der Crashsimulation von punktgeschweißten Komponenten stark reduzieren können. Um diesem Defizit in Aufgabenstellungen bezüglich der Robustheitsanforderungen entgegenzuwirken, wurden bei Fraunhofer Zusammenhänge zwischen Werkstoff- und Verbindungskennwerten auf Basis von vorliegenden experimentellen Ergebnissen und numerisch ermittelten Abhängigkeiten abgeleitet.

1 Motivation

Im Automobilbau werden verstärkt höchst- und ultrahochfeste Stähle in reduzierten Blechdicken zur Steigerung der Energieeffizienz sowie zur Erhöhung der passiven Sicherheit eingesetzt. Dualphasen- und Complexphasenstähle mit Zugfestigkeiten bis 1200 MPa werden mit zunehmender Tendenz verbaut. Pressgehärtete Bauteile aus Mangan-Borstahl mit Zugfestigkeiten bis 1500 MPa...

Notes

Danke

Dieser Fachbeitrag ist das Ergebnis des Forschungsprojekts A 265 „Entwicklung einer numerischen Methode zur Berücksichtigung stochastischer Effekte für die Crashsimulation von Punktschweißverbindungen“, das am Fraunhofer IWM und Fraunhofer SCAI bearbeitet wurde. Das Projekt wurde mit fachlicher Begleitung und finanzieller Förderung durch die Forschungsvereinigung Automobiltechnik e. V. (FAT) und die Forschungsvereinigung der Arbeitsgemeinschaft der Eisen und Metall verarbeitenden Industrie e. V. (AVIF) aus Mitteln der Stiftung Stahlanwendungsforschung durchgeführt. Das Vorhaben wurde von mehreren Partnern aus der Automobil- und Stahlindustrie sowie dem Arbeitskreis Verbindungen des FAT AK27 UA „Crash- und Insassensimulation“ begleitet. Für die finanzielle Förderung und die fachliche und organisatorische Betreuung der Forschungsvereinigungen sei an dieser Stelle herzlich gedankt. Allen Projektpartnern und dem beteiligten Arbeitskreis gebührt der Dank der Autorinnen für die große Unterstützung.

Literaturhinweise

  1. [1]
    Uran, M.: Qualitätsüberwachung beim Widerstandspunktschweißen mittels mehrparametrischer Analyse. Berlin, Technische Universität, Dissertation, 2004Google Scholar
  2. [2]
    Sun, H. T.; Lai, X. M.; Zhang, Y. S.; Shen, J.: Effect of variable electrode force on weld quality in resistance spot welding. In: Science Technology Welding Joining (2007), Nr. 12, S. 718–724Google Scholar
  3. [3]
    Tang, H.; Hou, W.; Hu, S. J.; Zhang, H.Y.; Feng, Z.; Kimchi, M.: Influence of Welding Machine Mechanical Characteristics on the Resistance Spot Welding Process and Weld Quality. In: Weld Journal (2003), Nr. 82, S. 116–124Google Scholar
  4. [4]
    Tumuluru, M.: The effect of Coatings on the Resistance Spot Welding Behaviour of 780 MPa Dual-Phase Steel. In: Weld Journal (2007), Nr. 86, S. 161–169Google Scholar
  5. [5]
    Chao, Y. J.: Ultimate Strength and Failure Mechanisms of Resistance Spot Weld Subjected to Tensile, Shear and Combined Tensile/Shear Loads. In: ASME Journal of Engineering Materials and Technology (2003), vol. 125, S. 125–132CrossRefGoogle Scholar
  6. [6]
    van Bühren, G.; Hornung, N.; Clees, T.; Nikitina, L.: Aspects of adaptive hierarchical RBF Meta-Models for optimization. In: Journal of Computational Methods in Science and Engineering (2012), vol. 12, S. 5–23Google Scholar
  7. [7]
    Buhmann, M: Radial basis functions: Theory and Implementations. Cambridge University Press, 2003CrossRefGoogle Scholar
  8. [8]
    Nikitin, I.; Nikitina, L.; Clees, T.: Nonlinear metamodeling, multiobjective optimization and their application in automotive design. In: Günther, M.; Bartel, A.; Brunk, M; Schoeps, S.; Striebel, M. (eds.) Progress in Industrial Mathematics at ECMI, vol. 17., Springer, 2012Google Scholar
  9. [9]
    Sommer, S.: Modellierung des Verformungs- und Versagensverhaltens von Punktschweißverbindungen unter monoton ansteigender Belastung. Karlsruhe, Universität (TH), Dissertation, 2009Google Scholar

Copyright information

© Springer Fachmedien Wiesbaden 2013

Authors and Affiliations

  • Silke Sommer
    • 1
  • Daniela Steffes-lai
    • 2
  • Tanja Clees
    • 2
  1. 1.Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM FreiburgDeutschland
  2. 2.Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAISankt AugustinDeutschland

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