Fraunhofer-Gesellschaft

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Bruchverhalten von Klebverbindungen und Kohäsivzonenmodell - Einfluss der Herstellung und der Alterung

Fracture behaviour of adhesive joints and cohesive-zone-model - influences of manufacturing and ageing
 
: Hesebeck, O.; Sondag, A.; Meyer, U.; Brede, M.; Schneider, B.; Hotmannspötter, J.; Scarnecki, J. von

Bremen, 2015, 396 pp.
Forschung für die Praxis
German
Report
Fraunhofer IFAM ()
Kleben=Verbinden; Kleber; Klebeverbindung; Klebeschicht; Epoxidharz; Epoxidharzklebstoff; Polyurethan; thermische Eigenschaft; thermoelastische Eigenschaft; Zugversuch; Dehnung; Stahlblech; verzinktes Blech; Kohäsion; Kohäsionskraft; Modell; Steifigkeit; Altern; Korrosionsschutz; Feuchtigkeit; Diffusion; Immersion; Laboruntersuchung; Versuchsaufbau; Versuchsbeschreibung; Versuchsergebnis; Kraft-Weg-Kurve; FEM-Simulation

Abstract
Das vorliegende Teilprojekt 4 des BestKleb-Clusters befasste sich mit vier im Zusammenhang stehenden Themen. Im ersten Themenblock ging es um die Finite- Elemente-Simulation von Klebschichten mit Kohäsivzonenmodellen. Solche Modelle, die sich durch hohe Effizienz auszeichnen, wurden mit den hier identifzierten Parametern in den BestKleb-Teilprojekten 7 und 8 eingesetzt, welche sich mit Anwendungen im Bauwesen befassen. Zur Weiterentwicklung der Kohäsivzonenmodelle wurde ein in TP 3 entwickeltes viskoelastische Materialmodell mit Berücksichtigung von Temperatur, Feuchte und Klebschichtdicke in ein Kohäsivzonenmodell übertragen. Ferner wurden Methoden entwickelt, um den Effekt der Querkontraktionsbehinderung im Kohäsivzonenmodell zu berücksichtigen, wodurch deutliche Verbesserungen der Vorhersage der Verbindungssteifigkeit erzielt wurden.

 

Four connected topics have been subject of this research project which contributes to the project cluster "BestKleb". The first topic was concerned with the finite element simulation of adhesive joints using cohesive zone models. This kind of models exhibits a high efficiency. Using parameters identified in this project, it was employed for civil engineering applications in BestKleb projects 7 and 8. A material model developed in BestKleb project 3 was transferred into a cohesive zone model considering effects of temperature, humidity, and adhesive layer thickness. Furthermore, new methods to consider the restriction of lateral contraction in cohesive zone models have been developed. They achieved a significant improvement in the prediction of joint stiffness.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-464333.html