Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine simulationsbasierte Methode zur Kompensation von Schweißverzügen im Karosseriebau entwickelt

Die hier entwickelte Methode setzt auf ein mechanisches Ersatzmodell zur Prognose der Schweißverzüge und auf einen Kompensationsalgorithmus, der die ermittelten Schweißverzüge als nichtlineares Verschiebungsfeld für die Kompensation verwendet. Die Prognosefähigkeit des Bauteilverzugs konnte durch Optimierungsmaßnahmen des mechanischen Ersatzmodells und entsprechende Abgleiche an ebenen Blechen und Seitenteil-Verstärkungsrahmen deutlich verbessert werden.

Die Validierung des mechanischen Schweißersatzmodells ist praxisorientiert und erfolgt an einem Seitenteil-Verstärkungsrahmen. Zuvor wird der eingesetzte Laserstrahlschweißprozess experimentell sowie numerisch auf Basis von Probeschweißungen an ebenen Blechen kalibriert. Die Schweißraupenbreite, als wichtige Eingangsgröße des hier eingesetzten Schweißersatzmodells, wird dabei ermittelt und bestätigt. Durch die Validierung mit einem Praxisbeispiel werden das Potential und die Grenzen des Schweißersatzmodells hinsichtlich Ergebnisqualität für den Einsatz in der Karosseriebauplanung aufgezeigt. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse dienen zur Steigerung der Prognosefähigkeit des Schweißersatzmodells. Die Berücksichtigung der Umformsimulation stellt hier einen Lösungsansatz dar. Die Sensitivitätsanalyse mit den Zustandsgrößen (Vergleichsspannung, Umformgrad, Blechdicke) aus der Umformsimulation hat gezeigt, dass die Schweißverzugssimulation mit Berücksichtigung der Blechdicke eine gute Übereinstimmung zum realen Verzugsverhalten des Verstärkungsrahmens liefert.
zur Dissertation

Kommentare