Die Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. (DECHEMA) zeichnete das derzeit in der Abschlussphase befindliche Forschungsprojekt „Simulation FVK Kleben“ zum Projekt des Monats aus. Zusammen mit der Universität Kassel wurde im Rahmen des Projektes ein Simulationsmodell zum Versagensverhalten von geklebten, kalt ausgehärteten FVK-Stahl-Verbindungen entwickelt, um zukünftig zuverlässig das Versagen der Klebschicht bzw. der Faserstrukturen vorhersagen zu können. Die Motivation für das Projekt entstand durch den zunehmenden Einsatz von faserverstärkten Kunststoffen (FVK) zur Realisierung effizienter Leichtbaukonzepte. Die Abhängigkeit des Versagensverhaltens von FVK-Stahl-Verbindungen vom Klebstoffsystem, der Beanspruchungsart, der Faserarchitektur und -orientierung sowie vom gewählten Matrixsystem, lässt ein Übertragen der Simulationsmodelle geklebter Stahl-Stahl-Verbindungen nicht uneingeschränkt zu. Bei einem Grenzschichtversagen oder einem intralaminaren Versagen des FVK kann der Verbund im Vergleich zu einem kohäsiven Klebschichtversagen nur geringere Festigkeiten ertragen. Für die Ermittlung eines geeigneten Modells wurden daher zu Beginn des Projektes die in der Simulation zu betrachtenden Kennwerte der Ausgangsmaterialien ermittelt. Anschließend folgte eine Validierung, inwieweit das entwickelte Simulationsmodell das Verhalten an den Bauteilen widerspiegelt. Die Projektergebnisse sollen vor allem kleinen und mittelständischen Unternehmen ermöglichen, anhand von Kennwerten das Versagensverhalten geklebter FVK-Stahl-Verbindungen vorherzusagen, so dass künftig auf aufwändige Versuchsreihen verzichtet werden kann.
Link zum Artikel Projekt des Monats: „Simulieren geht über probieren – wann versagen Stahlklebverbindungen?“ der Dechema.
Weitere Informationen zum Projekt: Experimentelle und numerische Untersuchungen zum Versagensverhalten von kalt ausgehärteten Stahl-FVK-Klebverbindungen unter schlagartiger Belastung 18337 N