Nachweisführung für die Beanspruchbarkeit von hyperelastischen Klebverbindungen unter betriebsrelevanten Bedingungen

Vorhabenbeschreibung:

Für den Leichtbau von oberflächengebundenen Transportmitteln sind hyperelastische Dickschichtklebverbindungen wichtig, weil sie die Wärmedehnungsunterschiede zwischen den Fügeteilen kompensieren können. Diese entstehen durch Temperaturgradienten in der Struktur und bei Verbindung verschiedener Werkstoffe. Zusätzliche Anwendungsfelder ergeben sich durch Weiterentwicklung der hyperelastischen Klebstoffe in Richtung höherer Steifigkeit und Festigkeit. Im Zuge der Normierung der Nachweisführung im Schienenfahrzeugbau ergibt sich nach den Erfahrungen der vergangenen Jahre ein Handlungsbedarf zur Entwicklung einer einfachen, quantitativen und kostengünstigen Prüfmethode, die die Prüfung von Beanspruchungskombinationen aus Feuchte, Temperatur und mechanischen Lasten bei Klebverbindungen mit flexiblen, elastischen Klebstoffen erlaubt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Erprobung einer derartigen Prüfung am Beispiel der Beanspruchungen, die im Schienenfahrzeug auftreten. Das Projekt verfolgt die Arbeitshypothese, dass eine Prüfung unter relaxierender Last, Feuchte und Temperatur zum Ziel führt und damit die wesentlichen Lastfälle berücksichtigt werden können. Aus der Prüfung soll eine Größe zur Beschreibung der zulässigen Beanspruchung auswertbar sein, die bei der strukturellen Auslegung verwendet werden kann. Es wird angestrebt, dass die Prüfung, ähnlich wie der zurzeit übliche Raupenschältest, ohne große Investitionen in kleineren und mittleren Unternehmen selbstständig durchgeführt werden kann, und die Beanspruchungsgröße mit üblicherweise verfügbaren Werkzeugen ermittelt werden kann. Zu diesen Werkzeugen werden übliche Programme zur Durchführung von FE-Rechnungen mit den bereits implementierten hyperelastischen Werkstoffmodellgesetzen gezählt. Die Nutzbarkeit der Ergebnisse außerhalb der Schienenfahrzeugindustrie ist sichergestellt, weil die Klebstoffe in vielen Branchen, vom Transportmittelbau bis zum Bauwesen, Verwendung finden.