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Thursday, September 14, 2023, Brüssel 3:00 PM Berechnung und Festigkeit |
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Auswirkung erhöhter Belastungsgeschwindigkeit auf hochfest vorgespannte Verbindungen |
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Kai Treutler* / Institut für Schweißtechnik und Trennende Fertigungsverfahren - TU Clausthal, D Marcel Leicher / Institut für Schweißtechnik und Trennende Fertigungsverfahren (ISAF), Deutschland Volker Wesling/ Institut für Schweißtechnik und Trennende Fertigungsverfahren (ISAF), Deutschland Justus Mantik/ Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP, Deutschland Christian Denkert/ Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP, Deutschland Maik Dörre/ Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP, Deutschland Knuth-Michael Henkel/ Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP & Universität Rostock, Deutschland |
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Das AiF Projekt „Geschwindigkeitsabhängigkeit Haftreibung“ untersucht den Haftreibungskoeffizienten unter Einfluss von variierenden Belastungsgeschwindigkeiten. Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten werden genutzt, um die vorgespannte Verbindung, mit verschiedenen Beschleunigungen zu belasten. Auf Grundlage dessen wird geprüft, ob der Haftreibungskoeffizient konstant ist, wie dies in der Literatur behauptet wird, oder dieser abhängig davon ist, mit welcher Beschleunigung die auftretende Kraft appliziert wird. Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten werden in Form der quasistatischen Bestimmung mittels Gleitlastversuchen bestimmt. Hierbei werden Geschwindigkeiten von 0,001 mm/s verwendet. Für eine dynamische Beanspruchung werden hohe Prüfgeschwindigkeiten in Form von Hochgeschwindigkeitszugversuchen durchgeführt. Diese sind wiederum in die Prüfgeschwindigkeiten 0,01 m/s, 0,1 m/s und 1,0 m/s aufgeteilt, um einen möglichen Logarithmischen Einfluss darstellen zu können. Weiterhin werden zwei unterschiedliche Vorspannkräfte und zwei verschiedene Klemmlängen-Durchmesser-Verhältnisse gewählt. Die Probenkörper werden wie im Schienenfahrzeugbau typisch mit Strahlmitteln einer Oberflächenbehandlung unterzogen. In den Untersuchungen der gestrahlten Oberflächen konnte kein Beschleunigungseinfluss auf den Haftreibungskoeffizienten festgestellt werden. Auch zwischen den Vorspannkraftniveaus und den unterschiedlichen Klemmlängen-Durchmesser-Verhältnissen ist kein Einfluss der Beschleunigung auf die vorgespannte Verbindung zu erkennen. Für den Fall der gestrahlten Oberfläche trifft somit die Aussage der Literatur zu, dass der Haftreibungskoeffizient konstant ist. Ein Beschleunigungseinfluss kann jedoch erreicht werden, indem ein Materialeinfluss in der vorgespannten Verbindung entsteht. Hierzu werden weitere Untersuchungen durchgeführt. Zum einen werden die Proben grundiert, wie dies auch häufig im Schienenfahrzeugbau verwendet wird. Zusätzlich werden Friction Inserts verwendet, dies sind haftreibwerterhöhende Folien. Diese Folien nutzen Diamanten, welche ein Verkeilen der Proben verstärken sollen und so einen Materialeinfluss bedingen. Durch den entstandenen Materialeinfluss kann der Haftreibungskoeffizient der vorgespanten Verbindung einen Beschleunigungseinfluss aufweisen. |