Technische Universität Dresden
Überlappverbindungen werden häufig für hybride Konstruktionsansätze im Leichtbau verwendet. Um diese Verbindungen auch für zyklisch beanspruchte Baugruppen auslegen zu können, ist eine genaue Kenntnis der Belastungssituation im Anwendungsfall und des Ermüdungsverhaltens unerlässlich. Eine Herausforderung bei der mechanischen Prüfung solcher Überlappverbindungen ist die Vermeidung unerwünschter nicht-koaxialer Lasteinleitungen. Diese sogenannten lateralen Resonanzschwingungen sind sowohl frequenz-, als auch geometrieabhängig. Beide Einflussgrößen können vor allem im Bereich hoher bis sehr hoher Lastspielzahlen einen signifikanten Einfluss auf das Prüfergebnis haben. Am Beispiel von geclinchten Überlappverbindungen wurde das frequenzabhängige Schwingverhalten von unterschiedlichen Probenzuständen untersucht. Dabei kam ein servohydraulischer Universalprüstand zum Einsatz, mit dem ein Frequenzbereich von 1 – 100 Hz abgedeckt werden konnte. Die potentiellen Querschwingungen wurden mittels Lasertriangulation erfasst und vergleichend bewertet. Im Ergebnis dieser Messungen konnten spezifische Zusammenhänge zwischen der aufgebrachten Belastungsfrequenz, dem Probenzustand und den auftretenden Querschwingungen ermittelt werden. Begleitende Ermüdungsversuche ermöglichen eine Bewertung des Einflusses auf die Lebensdauer und den Versagensmechanismus, wodurch die Auswirkungen der unspezifischen Querschwingungen auf die Belastbarkeit quantifizierbar und wissenschaftlich erklärbar werden. Bei der Kenntnis von kritischen Schwingungszuständen in einer konkreten Anwendung, kann bereits bei Probenversuchen eine möglichst hohe Anwendungsnähe und potentielle Übertragbarkeit der Ergebnisse erreicht werden.
Abstract
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Poster
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