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FE-Simulation des Setzvorganges und der Scherzugbeanspruchbarkeit von Schließringbolzenverbindungen

FE-simulation of placing operations and strength properties of lockbolt connections
 
: Wanner, M.-C.; Henkel, K.-M.; Al-Raheb, O.

Konstruktion 57 (2005), No.1/2, pp.71-75
ISSN: 0373-3300
ISSN: 0720-5953
German
Journal Article
Fraunhofer IPA ()
FE simulation; Schließringbolzen; Scherzug; Fügen; Finite Elemente Methode

Abstract
Das Fügen unterschiedlicher Werkstoffe und Werkstoffkombinationen kann stoffschlüssig wie beim Schweißen, Kleben und Löten oder auch kraft- und formschlüssig wie beim Schrauben und Nieten erfolgen. Die mechanischen Fügeverfahren bieten ein großes Potenzial, wärmefrei verschiedene Werkstoffe zu fügen. Der Schließringbolzen (SRB) als hochfest vorgespanntes Verbindungssystem stellt diesbezüglich eine Synthese zwischen Vollniet und Schraube dar und findet in der Praxis immer häufiger Anwendung. Insbesondere im Schienenfahrzeug- und Lastkraftwagenbau hat sich das Verbindungssystem aufgrund seiner hohen statischen und dynamischen Festigkeitseigenschaften bewährt, so können z.B. aufwändige Maßnahmen gegen das "Selbstlösen" wie bei Schrauben entfallen. Für einen umfassenden Einsatz stehen aber Berechnungsempfehlungen, Normen und Vorschriften nur eingeschränkt zur Verfügung bzw. fehlen ganz, so dass es bei vielen potenziellen Anwendern Vorbehalte gegen diese alternative Fügetechnik gibt. Untersucht werden ausgewählte Festigkeitseigenschaften von Schließringbolzenverbindungen mittels numerischer Berechnungen als Beitrag zur verbesserten Kennwertermittlung für die konstruktive Auslegung und der Vergleich mit experimentellen Ergebnissen.

 

The joining of different materials and material combinations can be occur either metallic continuity like welding, bonding and soldering or also on a form-fit and frictional continuity like in the screwing and rivets. The mechanical connection offers a large potential to join different materials without thermal loading. The lockbolt (SRB) as a high-strength friction grip fastening system represents in this regard a synthesis between full rivet and screw. They find in practice many applications. Computation references, norms and regulations for a comprehensive employment are only limited available or rather missing completely, that´s why potential users can often not use this alternative joining technology. Analysed are setting behavior and selective strength properties of lockbolts with numeric computations as a contribution to advance the determination of these properties for constructive dimensioning and to compare with experimental results.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-29383.html