Experimente und Modellbildung zur Eigenspannungsentwicklung beim Laserdurchstrahlschweißen von Thermoplasten unter besonderer Berücksichtigung des druckabhängigen und asymmetrischen Werkstoffverhaltens

热塑性塑料激光透射焊接过程中残余应力发展的实验和建模，特别考虑压力相关和不对称的材料行为

• 批准号: 5431327
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Rolf Mahnken
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Technische Mechanik (LTM)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2003-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5431327?language=en
• 关键词: Experimente; und; Modellbildung; zur; Eigenspannungsentwicklung

Als effektive und zuverlässige Fügetechnik für Thermoplaste gewinnt das Laserdurchstrahlschweißen immer mehr an Bedeutung. Bei Einsatz des Verfahrens ergeben sich infolge der Abkühlung jedoch Eigenspannungen, welche zu Rissen in der Konstruktion führen können. Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die experimentelle und numerische Untersuchung dieser Eigenspannungsentwicklung unter besonderer Berücksichtigung des druckabhängigen und asymmetrischen Werkstoffverhaltens. Unter Ausnutzung der apparativen Besonderheiten des KTP werden dazu experimentelle Daten in verschiedenen Versuchsständen mit diversen Belastungsvorrichtungen erzeugt. Das LTM konzentriert sich auf die Formulierung der notwendigen konstitutiven Gleichungen, sowie deren numerische Umsetzung. Aufbauend auf den im vorausgegangenen Projekt (PO 171/60-1, "Grundlagen zum Laserdurchstrahlschweißen von Thermoplasten") ermittelten Zusammenhängen zwischen den Verfahrensparametern und den entstehenden Temperaturprofilen soll somit ein Finite-Elemente-Modell entwickelt werden, das den Eigenspannungszustand in einer Plattengeometrie nach dem Schweißvorgang beschreibt. Als Werkstoffe sind die amorphen Materialien Polycarbonat PC und Polymethylmethacrylat PMMA vorgesehen. Im Anschluss daran wird mit dem entwickelten Modell eine Variation der Prozessparameter zur Generierung einer umfangreichen Datenbasis durchgeführt. Damit sollen empirische Gleichungen entwickelt werden, welche charakteristische Merkmale des Eigenspannungszustands in Abhängigkeit der Prozessparameter wiedergeben.

Als effektive und zuverläsoughFügetechnik für Thermoplaste gewinnt das Laserdurchstrahlschweißen immer梅尔an Bedeutung. Bei Einstrument des Verfahrens ergeben sich infolge der Abkühlung jedoch Eigenspannungen，welche zu Rissen in der Construktion führen können. Ziel des beantragten Forschungsvorhabens is die experimentelle and numerische Undersuchung dieser Eigenspannungsentwicklung unter besonderer Berücksichtigung des druckabhängigen und asymetrischen Werkstoffverhaltens.在KTP韦尔登的设备基础上，实验数据可以通过多种方式进行测试。LTM的概念是建立在第二十个基本概念的基础上的，因此它是数值计算的基础。在预成型项目（PO 171/60-1，“热塑性塑料的激光加工基础”）中，可以通过一个可编程元件模型韦尔登来调整热塑性塑料的参数和温度分布，从而使本征分布在一个可编程几何图形中。所有的材料都是聚碳酸酯PC和聚甲基丙烯酸甲酯PMMA。在Anschluss中，我们将使用一个过程参数的变量模型来生成一个通用的数据基础。只有经验的知识才能在韦尔登中得到体现，才能在过程参数的抽象中体现出特征性的知识。