Berücksichtigung von prozessbedingten Klebschichtbeanspruchungen in der Struktursimulation

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Bereits während der Herstellung von hybriden und geklebten Fahrzeugstrukturen kann es prozessbedingt zu Klebstoffschädigungen oder Versagen kommen. Mithilfe numerischer Methoden können solche Herausforderungen erkannt und bewertet werden. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Berechnung der im Klebstoff während der Karosserieproduktion ablaufenden Prozesse und deren Auswirkungen auf die Tragfähigkeit im Betrieb. Ein umfangreiches Versuchsprogramm untersucht das Materialverhalten eines Klebstoffs und der Substratmaterialien bei unterschiedlichen Temperaturen, Beanspruchungsarten und Belastungsgeschwindigkeiten. Für die numerische Beschreibung in der Prozess- und Struktursimulation werden Materialmodelle für die Gleichungslöser Abaqus und PAM-CRASH aufgebaut, verifiziert und validiert. Es wird analysiert, wie Klebstoffschädigungen das Materialverhalten beeinflussen. Auf diesen Ergebnissen basiert eine Methodik, um die geänderten mechanischen Eigenschaften von der Prozess- in die Struktursimulation zu übertragen. Die Methodik wird anhand eines Demonstrators validiert und an einem Fahrzeugmodell angewendet. Die Ergebnisse bestätigen die Validität der Materialmodelle und der Methodik und zeigen, dass die Prognosegüte verbessert werden kann. Berechnungen an einem Gesamtfahrzeugmodell verdeutlichen zudem, dass die Methodik auch für große Berechnungsmodelle praktikabel ist und in moderne numerische Prozessketten integriert werden kan