Experimentelle und numerische Untersuchungen zum Versagensverhalten von kalt ausgehärteten Stahl-FVK-Klebverbindungen unter schlagartiger Belastung

Zur Realisierung effizienter Leichtbaukonzepte werden zunehmend faserverstärkte Kunststoffe (FVK) eingesetzt. Das Versagensverhalten geklebter FVK-Stahl-Verbindungen ist abhängig vom Klebstoffsystem, der Beanspruchungsart, der Faserarchitektur und -orientierung sowie vom gewählten Matrixsystem. Bei einem Grenzschichtversagen oder einem intralaminaren Versagen des faserverstärkten Kunststoffes kann der Verbund im Vergleich zu einem kohäsiven Klebschichtversagen geringere Festigkeiten ertragen. Aus diesem Grund können Simulationsmodelle für geklebte Stahl-Stahl-Verbindungen nicht uneingeschränkt auf FVK-Stahl-Verbindungen übertragen werden. Ziel des Forschungsprojektes ist es, ein Simulationsmodell zu entwickeln, das sowohl ein kohäsives Klebschichtversagen als auch ein Versagen der Grenzschicht und ein intralaminares Versagen abbilden kann. Zu Beginn des Projektes werden die Kennwerte der Ausgangsmaterialien ermittelt, die in der Simulation betrachtet werden sollen. Anschließend wird validiert, inwieweit das entwickelte Simulationsmodell das Verhalten an den Bauteilen widerspiegelt. Die Projektergebnisse sollen den Unternehmen ermöglichen, anhand von Kennwerten das Versagensverhaltens geklebter FVK-Stahl-Verbindungen vorherzusagen, so dass auf aufwändige Versuchsreihen verzichtet werden kann.