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55,80 €ISBN 978-3-8191-0901-0Softcover126 pages56 figures175 g21 x 14,8 cmGermanThesis
August 2026
Christian Bielak
Methode zur ganzheitlichen Prognose der Fügbarkeit entlang der Prozesskette am Beispiel des Clinchens
Die vorliegende Arbeit entwickelt eine ganzheitliche Methode zur Prognose der mechanischen Fügbarkeit entlang der gesamten Fertigungsprozesskette am Beispiel des Clinchens. Im Fokus steht ein durchgängiger FEM-basierter Simulationsansatz, der die Umformung der Fügeteile, den Fügeprozess und die anschließende Tragfähigkeitsanalyse konsistent miteinander verknüpft.
Besondere Berücksichtigung findet die Werkstoff- und Prozesshistorie, insbesondere die durch vorgelagerte Umformprozesse verursachte plastische Vordehnung und Kaltverfestigung. Hierzu werden spezifische Simulationsmodelle entwickelt, automatisiert gekoppelt und um ein GISSMO-Schädigungs- und Versagensmodell auf Basis der Hosford-Coulomb-Funktion erweitert.
Mithilfe statistischer Versuchsplanung und daraus abgeleiteter Metamodelle wird der Einfluss der Vordehnung auf qualitätsbestimmende Kenngrößen, die Tragfähigkeit und das Versagensverhalten quantifiziert. Die validierte Methode schafft damit eine belastbare Grundlage für die virtuelle Absicherung und Optimierung mechanischer Fügeprozesse in wandlungsfähigen Fertigungsketten.
Besondere Berücksichtigung findet die Werkstoff- und Prozesshistorie, insbesondere die durch vorgelagerte Umformprozesse verursachte plastische Vordehnung und Kaltverfestigung. Hierzu werden spezifische Simulationsmodelle entwickelt, automatisiert gekoppelt und um ein GISSMO-Schädigungs- und Versagensmodell auf Basis der Hosford-Coulomb-Funktion erweitert.
Mithilfe statistischer Versuchsplanung und daraus abgeleiteter Metamodelle wird der Einfluss der Vordehnung auf qualitätsbestimmende Kenngrößen, die Tragfähigkeit und das Versagensverhalten quantifiziert. Die validierte Methode schafft damit eine belastbare Grundlage für die virtuelle Absicherung und Optimierung mechanischer Fügeprozesse in wandlungsfähigen Fertigungsketten.
Keywords: Clinchen; Prozesskette; Fügbarkeit; Prognose; Methode; Fügetechnik; FEM
Berichte aus dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik
Edited by Prof. Dr.-Ing. Ortwin Hahn and Prof. Dr.-Ing. Gerson Meschut, Paderborn
Volume 179
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Electronic publication (PDF): 978-3-8191-0838-9
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