P 806 - Charakterisierung und Ersatzmodellierung des Bruchverhaltens von Punktschweißverbindungen aus ultrahochfesten Stählen für die Crashsimulation unter Berücksichtigung der Auswirkung der Verbindung auf das Bauteilverhalten

Durch die Wärmeeinbringung beim Schweißen treten durch Anlasseffekte Erweichungszonen um die Schweißpunkte dieser gehärteten Stähle auf. Zur Prognose des Deformationsverhaltens von Strukturen aus diesen Werkstoffen muss der Einfluss dieser Erweichungszone in den Simulationsmodellen beschreibbar sein. Im Rahmen des Forschungsprojekts wurden Punktschweißverbindungen im pressgehärteten, ultrahochfesten Stahl 22MnB5 umfassend charakterisiert. Dies umfasst neben der belastungsabhängigen Tragfähigkeitsermittlung mit der LWF-KS-2-Prüftechnik auch die Charakterisierung der umgebenden Erweichungszone mit speziell konzipierten Proben, die den relevanten Eigenschaftsgradienten enthalten. Damit wurde ein Ersatzmodell für die Crashsimulation entwickelt, das sowohl die Tragfähigkeit der Verbindung als auch die Rissbildung in der umgebenden Erweichungszone nachbildet. Dieses Ersatzmodell wurde durch die Simulation eines speziell konzipierten Musterbauteilversuchs validiert, bei dem eine Überlastsituation mit Rissbildung in der Erweichungszone auftritt. Mit den Ergebnissen dieses Forschungsvorhabens werden die Einsatzmöglichkeiten und Akzeptanz von pressgehärteten Stählen deutlich erweitert, weil nun eine umfassende Berechnungsmethode für die Punktschweißverbindungen in dieser Stahlklasse der Crashsimulation zur Verfügung steht. Damit können bereits in der Konzeptionsphase punktgeschweißte pressgehärtete Stahlbauteile sicher ausgelegt werden.