Entwicklung einer Methodik zur numerischen Simulation des Hochgeschwindigkeits-Bolzensetzens

Von:

Michael Gerkens

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Im automobilen Karosseriebau stellt die profilintensive Mischbauweise eine potenzielle Leichtbaustrategie dar. Bei der einseitigen Zugänglichkeit der Profilbauweise sind flexible Verbindungstechnologien wie das Hochgeschwindigkeits-Bolzensetzen erforderlich. Eine Herausforderung dabei ist die Gestaltung des Fügebereiches hinsichtlich der Steifigkeit und der resultierenden Deformationen. Beim Hybridfügen haben Letztere zudem Einfluss auf die Klebschichtausbildung. In der Anwendung werden die Verbindungen bisher empirisch ausgelegt, welches vor allem bei komplexen Strangpressprofilen und Gussbauteilen aufwendig ist. Die numerische Simulation, als ein Werkzeug der Produktentwicklung, verfolgt den Ansatz der virtuellen Auslegung und gewinnt zunehmend an Bedeutung. Steigende Rechenkapazität ermöglichen ferner einen größeren Detaillierungsgrad, sodass die detaillierte Simulation des Fügeprozesses ein logischer Schritt ist. Hieraus leitet sich das Ziel dieser Dissertation ab, eine Methodik zur numerischen Simulation des Hochgeschwindigkeits-Bolzensetzens zu entwickeln. Die Enabler hierfür sind insbesondere die Werkstoffcharakterisierung, die Reibuntersuchungen sowie die Modellierung der numerischen Prozessketten.