Experimentelle und simulative Erforschung von CFK-Metall-Hybrid-Punktschweißungen auf Bauteilebene

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Innerhalb dieses Forschungsvorhabens werden innovative Schweißmethoden verschiedener Art entwickelt. Damit solche Verbindungen auch in den weit verbreiteten FE-Simulationen zur Bauteildimensionierung realistisch dargestellt werden können, ist die Entwicklung von Materialmodellen erforderlich. Die induktions- und ultraschallgeschweißten Punktverbindungen zwischen Metallen und FVK wurden bisher weder ausreichend untersucht noch wurden Materialmodelle entwickelt, die solche Verbindungen erfolgreich simulieren können. Deshalb ist das Endziel dieses Teilprojektes die Entwicklung eines makromechanischen Materialmodells für solche Punktverbindungen. Weil hierbei nicht auf vorhandene Forschungsergebnisse oder veröffentlichte Untersuchungsdaten zurückgegriffen werden kann, muss in diesem ersten Antragszeitraum zunächst eine ausreichende Datenbasis geschaffen werden. Deshalb sollen umfangreiche Versuche durchgeführt werden, die eine Materialcharakterisierung auch unter Temperatur- und Dehnrateneinfluss ermöglichen. Zusätzlich wird die parallel durchgeführte Finite-Elemente-Simulation dieser Versuche einen Aufschluss über den in der Fügezone herrschenden Spannungszustand geben, der experimentell nicht bestimmt werden kann. Somit ist zur Untersuchung des Spannungszustandes die Entwicklung eines mikromechanischen Modells jeweils für induktions- und ultraschallpunktgeschweißte Verbindungen erforderlich.