Prüfkonzept zur Kennwertermittlung für geklebte FVK/Metall-Verbindungen

Von:

Marc André Wünsche

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Die Auslegung und Berechnung geklebter FVK/Metall-Verbindungen erfordert die Kenntnis über die Beeinflussung der Klebverbindung durch die verwendeten Substrate. Bisherige Prüfkonzepte berücksichtigen nicht die Trennung von Verbindungskennwertermittlung und Prüfkörperdeformation. Die Verwendung technologischer Proben vermag keine klare Separation der Einflüsse von Substratoberflächen und -vorbehandlungen von der globalen Substratdeformation zu liefern. Durch die Entwicklung deformationsarmer Verbindungskennwertproben auf der Basis normierter Grundkennwertproben wird erstmalig der singuläre Einfluss der Substratoberflächen und deren Zustände auf die Klebverbindung getrennt von der Prüfkörperdeformation ermittelt. Damit können sowohl die faserrichtungs- als auch vorbehandlungsabhängige Beeinflussung der Kennwerte für querkontraktionsbehinderten Zug als auch Schub untersucht werden. Aufbauend auf diesen Proben wird ein Prüfkonzept für FVK/Metall-Klebverbindungen entwickelt. Anhand zweier technischer Klebstoffe für geklebte FVK/Metall-Verbindungen wird das Prüfkonzept erprobt. Praxisrelevante Oberflächenvorbehandlungen zeigen erstmalig die singuläre Beeinflussung des Verbindungsverhaltens. Durch weitergehende physikalisch-chemische Untersuchungen der Bruchflächen wird diese Beeinflussung näher erforscht und Erklärungsansätze geliefert. Teil der Erprobung ist außerdem die Anwendung des entwickelten Prüfkonzeptes auf eine geklebte Realbauteilverbindung. Neben quasistatisch-zügigen Untersuchungen umfasst dies auch erste Stichprobenversuche für zyklische Belastungen der entwickelten Prüfkörper. Abschließend wird diese Realbauteilverbindung mit Hilfe des Prüfkonzeptes ausgelegt.