Ein ratenabhängiges, elasto-plastisches Kohäsivzonenmodell zur Berechnung struktureller Klebverbindungen unter Crashbeanspruchung

Kohäsivzonenmodelle stellen eine effiziente Methode dar, um das Verhalten einer Klebverbindung in einer numerischen Simulation wiederzugeben. In dieser Arbeit wird ein Kohäsivzonenmodell vorgestellt, welches in der Lage ist, das ratenabhängige, elasto-plastische Verhalten von Strukturklebstoffen, die unter anderem im Karosseriebau gängig eingesetzt werden, abzubilden. Die Parameter für dieses Materialmodell werden direkt aus Experimenten bestimmt. Dabei wird eine neue Methode zur Auswertung der Energiefreisetzungsrate in Tapered Double Cantilever Beam (TDCB) Versuchen vorgestellt, die auf einer Korrelation der während des Rissfortschritts dissipierten Energie und der entstandenen Risslänge beruht. Weiterhin wird die neu entwickelte End-Loaded Shear Joint (ELSJ) Probe vorgestellt, mit der sich die Energiefreisetzungsrate unter Schubbeanspruchung für hochfeste Klebverbindungen bestimmen lässt. Das neu entwickelte Kohäsivzonenmodell wird durch die Simulation von Versuchen mit einfachen Verbindungsproben validiert, bevor das neue Modell abschließend in der Simulation eines Crashversuchs mit einer bauteilähnlichen Komponente erfolgreich eingesetzt wird.