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EFB-Forschungsbericht Nr. 339

Analytischer Festigkeitsnachweis für schwingend beanspruchte Clinch- und Stanznietverbindungen

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Verfasser:
Prof. Dr.-Ing. habil. Klaus-Jürgen Matthes, Univ.-Prof. Dr. Peter Mayr, Dr.-Ing. Heiko Lang, Dipl.-Ing. Wolf Georgi Institut für Fertigungstechnik/Schweißtechnik der Technischen Universität Chemnitz

91 Seiten (sw, 64 Abb., 8 Tab)

ISBN: 978-3-86776-376-9

Preis (Digital) EUR 52,00

Preis (Print) EUR 58,00

Zusammenfassung

Mechanische Fügeverfahren sind Alternativen zu Schmelzschweißverfahren, welche sich in der jüngeren Vergangenheit zunehmend etabliert haben. Im Streben nach Energieeffizienz und mit dem Einsatz neuer Werkstoffe zeigt sich eine Reihe von Vorteilen, die in der Zukunft eine weitere Verbreitung versprechen. Im Gegensatz zu Schweißverbindungen fehlen Unternehmen jedoch noch die Werkzeuge, genietete oder geclinchte Konstruktionen hinreichend dynamisch auszulegen. Dies verwehrt noch in vielen Fällen den wirtschaftlichen Einsatz solcher Technologien.

In diesem Projekt war es somit Ziel, Möglichkeiten zur analytischen Auslegung von Bauteilen zu schaffen. Dazu wurden verschiedene Stahlwerkstoffe und eine Aluminiumlegierung mittels Clinchpunkt, sowie Vollstanzniet und Halbhohlstanzniet gefügt. Es folgten sowohl statische als auch dynamische Untersuchungen, so dass typische Schwingfestigkeitsgrößen ermittelt werden konnten. Durch die erstellten Wöhlerlinien ist nun ein erster Schritt zur analytischen Auswertbarkeit von mechanischen Verbindungen erfolgt.
Das Ziel des Vorhabens wurde erreicht.

Das IGF-Vorhaben „Analytischer Festigkeitsnachweis für schwingend beanspruchte Clinch- und Stanznietverbindungen“ wurde unter der Fördernummer AiF 16042BR von der Forschungsvereinigung EFB e.V. finanziert und betreut und über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 339 erschienen und bei der EFB-Geschäftsstelle und im Buchhandel erhältlich.

Inhalt

Abkürzungen, Formelzeichen, Symbole
1 Ausgangssituation
1.1 Allgemeines
1.2 Möglichkeiten zur Bemessung von Clinch- und Stanznietkonstruktionen
2 Zielstellung der Untersuchungen
3 Stand der Forschung und Technik
3.1 Schwingfestigkeit nach Wöhler
3.1.1 Allgemeines
3.1.2 Wöhlerdiagramm
3.1.3 Statistische Auswertungsmöglichkeiten
4 Versuchsprogramm
4.1 Proben
4.2 Versuchsdurchführung
4.3 Auswertungsmethodik
5 Ergebnisse
5.1 Geclinchte Proben
5.1.1 DC04
5.1.2 AlMg3
5.2 Nietproben
5.2.1 DC04
5.2.2 Unlegierter Stahl - S355
5.3 Bewertungen der Ergebnisse
6 Bewertung der praktischen Anwendbarkeit
7 Ausblick auf weitere Forschungsarbeiten
8 Zusammenfassung
9 Literaturverzeichnis
Anlagen