Klebeverbindungen effektiv und praxisnah simulieren
Für Verbindungen, die halten sollen
Lernen Sie im Seminar die Technologie des Klebens aus der Praxis und das Simulationswissen für die Auslegung sicherer Verbindungen kennen. Diese Schulung wird als 2-tägiges Seminar angeboten.
Dauer
2 Tage
Voraussetzungen
Grundwissen in Ansys Mechanical
Verwendete Software
Ansys Mechanical
- Materialverhalten verstehen, Modelle auswählen, Parameter fitten
- Eigenspannungen und Verzug im Aushärteprozesse berücksichtigen
- Ansätze zur Simulation von Klebstoffversagen kennenlernen
- Best Practice Tipps zur Lösungssteuerung erhalten
Beschreibung
Bei der Planung von Verbindungen unterschiedlichster Werkstoffe mit Hilfe der Klebtechnologie ist es unentbehrlich, früh Aussagen zur Haltbarkeit treffen zu können. Die Finite-Elemente-Methode (FEM) ist dabei ein bewährtes Werkzeug. In der Entwicklung müssen Designregeln der Klebfugengeometrie berücksichtigt werden, da diese einen großen Einfluss auf die Klebfestigkeit haben. Das Klebstoffversagen durch Zugscherung, Schub und Schälung und auch der Verzug der Bauteile nach dem Aushärteprozess sind in vielen Fällen vorhersagbar. Die Simulation und Berechnung sind notwendige Bausteine eines erfolgreichen, prozesssicheren Verbindungsprozesses. In der Schulung lernen Sie die entscheidenden Faktoren zur erfolgreichen Berechnung und FEA-Simulation von Klebverbindungen kennen. Die Umsetzung in effektive und praxisgerechte FEA-Modelle wird vermittelt und demonstriert.
Diese Schulung richtet sich an beratende Ingenieure und Techniker oder Konstruktions- und Berechnungsingenieure, die ihr Wissen im Bereich Simulation und Berechnung von Klebverbindungen vertiefen möchten. Auch für Bereichsleiter, die vorhandene Berechnungsmethoden auf Effektivität prüfen – oder die Simulation von Klebverbindungen einführen wollen, ist dieses Seminar ideal. Projektleiter, die Simulationen in Auftrag geben und einen tieferen Einblick in die Thematik der Berechnung und Ergebnisinterpretation erreichen möchten.
Detaillierte Agenda für diese 2-tägige Schulung
Tag 1
01 Wissenswertes zu Klebeverbindungen
- Einsatzgebiete für Kleben
- Übersicht zu Prüfmethoden
- Gestaltungsregeln
- Einfluss der geometrischen Gestaltung
- Definition der Klebfestigkeit
- Einfluss der Klebschichtverformung
- Einfluss Überlappungslänge und Schichtdicke
02 Linearelastische Berechnungsmethoden: Analytisch und mit FEM
- Klebefestigkeit nach dem Nennspannungskonzept beurteilen
- Festigkeitsberechnung nach Volkersen
- Linearelastisch isotrope Eigenschaften von Klebstoffen (Tabelle)
- Metallfaktoren gängiger Fügeteilwerkstoffe (Tabelle)
- Berechnung mit FEM: Ergebnisse eines Forschungsprojekts
- Workshop: Einschnittige Klebung
- Geeignetes Netz
- Spannungsmittelwertbildung
- Anhang: Entwicklung komplexer Materialgesetze für Klebstoffe
03 Eigenspannungen und Verzug im Aushärteprozess
- Unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten
- Chemische Reaktionsschwindung
- Fazit: Vergleich mit FEM-Berechnung
- Berücksichtigung des Gelpunkts (Glastemperatur
- Ausblick: Berücksichtigung der Reaktionskinetik
04 Workshop: Eigenspannungen und Verzug bei einer Blechverbindung
- Sukzessives Einführen der Effekte und deren Überlagerungen:
- Temperaturgang
- Chemische Reaktionsschwindung
- Berücksichtigung des Gelpunkts (Glastemperatur)
Tag 2
05 Kriechverhalten und Relaxation von Klebeverbindungen
- Einflussgrößen auf das Kriechen
- Kriechbereiche
- Charakterisierung von FE-Kriechgesetzen
- Ansätze für Kriechen
- Kriechgesetze in Ansys
- Definition in Workbench (Engineering Data)
- Kombinationsmöglichkeiten mit Plastischen Materialgesetzen (Creep + Plasticity)
- Lösungseinstellungen
- Workshop: Langzeit-Relaxation (time hardening) einer Achsverbindung unter Torsion
06 Viskoelastisches Verhalten von Klebeverbindungen
- Charakterisierung des Viskoelastischen Materialgesetzes
- Lineare Viskoelastizität: Generalisiertes Maxwell-Element
- Kontinuumsmechanische Darstellung (Ansys) - 3D
- Literaturreferenzen
- Ermittlung der Materialdaten: Messanordnungen
- Curve Fitting Prony – Reihen (time domain) in Ansys Workbench
- Lösungseinstellungen
- Kombinationsmöglichkeiten mit Plastischen Materialgesetzen
- Workshop: Relaxation einer Achsverbindung unter wechselnder Torsion
07 Simulation von Klebstoffversagen mit Cohesive Zone Ansätzen
- Charakterisierung der Cohesive Zone Materialgesetze
- Anwendungsmöglichkeiten
- Cohesive Zone Ansätze
- Exponentieller versus Bilinearer CZM
- Anwendung mit verschiedenen Element-Typen
- Lösungseinstellungen
- Ergebniskontrolle
- Hinweise zu Komplexität und Berechnungsaufwand
- Ermittlung der Cohesive Zone Parameter
- Beispiele aus der CADFEM Praxis
08 Workshop: Zerreißen einer Double Cantilever Probe (DCB)
- Cohesive Zone Definition
- Kontakteinstellungen
- Konvergenzkriterien
- Ergebniskontrollen
- Ermittlung des Kraft-Weg-Diagramms
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