Hubbertz, Hendrik: Beitrag zur Auslegungsrechnung von Leichtbauschraubenverbindungen im Hinblick auf die Vorspannkraftrelaxation. 2020
Inhalt
- Titelblatt
- Kurzfassung
- Abstract
- Inhaltsverzeichnis
- Nomenklatur
- 1. Einleitung
- 2. Grundlagen von Schraubenverbindungen
- 2.1. Last-Verformungsverhalten im Montagezustand
- 2.2. Last-Verformungsverhalten im Betriebszustand
- 2.3. Tragfähigkeit
- 3. Grundlagen der Vorspannkraftrelaxation
- 3.1. Identifikation von Einzelbeiträgen der Vorspannkraftrelaxation
- 3.2. Identifikation der unterschiedlichen Dehnungsanteile bei den verspannten Bauteilen
- 3.3. Abhängigkeit des Vorspannkraftrelaxationsverhaltens von den Nachgiebigkeitsverhältsnissen
- 3.4. Experimentelle Bestimmung der Vorspannkraftrelaxation
- 3.5. Einflussfaktoren auf die Vorspannkraftrelaxation
- 3.6. Entwicklung und Stand der Forschung
- 3.6.1. Arbeiten zur Vorspannkraftrelaxation bei verspannten Metallen
- 3.6.2. Arbeiten zur Vorspannkraftrelaxation bei verspannten CFK Werkstoffen
- 3.6.3. Relaxation von Dichtungen
- 3.7. Zusammenfassung des aktuellen Stands
- 3.8. Wissenschaftliche Problemstellung
- 4. Quantifizierung der Vorspannkraftrelaxation
- 4.1. Setzen
- 4.2. Lastplastifizieren
- 4.2.1. Lastplastifizieren der Schraube
- 4.2.2. Lastplastifizieren der verspannten Bauteile
- 4.2.3. Begrenzte Vorspannkraftzunahme durch Nachsetzen bei erster Erwärmung
- 4.3. Kriechen
- 4.3.1. Kriechvorgänge bei Metallen und Ansatz nach Norton
- 4.3.2. Kriechen von (carbonfaserverstärkten) Kunststoffen und Ansatz nach Findley
- 4.3.3. Bestimmung des Relaxationsverhaltens einer Schraubenverbindung auf Basis des Ansatzes nach Norton
- 4.3.4. Bestimmung des Relaxationsverhaltens einer Schraubenverbindung auf Basis des Ansatzes nach Findley
- 5. Ablauf der Auslegungsmethode zur Bestimmung der Vorspannkraftrelaxation
- 6. Kontinuierliche Messungen und Berechnung der Vorspannkraftverläufe
- 6.1. Versuchsaufbau, Messmethode und Durchführung
- 6.2. Ergebnis und Beschreibung der Vorspannkraftverläufe
- 6.3. Rechnerische Abbildung der Einzelbeiträge
- 6.3.1. Setzen
- 6.3.2. Thermische Vorspannkraftveränderung, Lastplastifizieren
- 6.3.3. Kriechen (Ansatz nach Norton)
- 6.4. Ergebnisse
- 7. Diskontinuierliche Messungen ohne Kraftaufnehmer
- 7.1. Versuchsaufbau, Messmethode und Durchführung
- 7.2. Ergebnisse
- 7.2.1. Einfluss der unterschiedlichen verspannten Bauteilmaterialien
- 7.2.2. Einfluss der Auslagerungszeit
- 7.2.3. Zusammenführen der Messungen zu Zeit-Temperatur-Kennfeldern
- 7.3. Abgleich der analytischen Vorhersage mit den Messergebnissen (Norton Ansatz)
- 7.3.1. Eingangsparameter für die Berechnung
- 7.3.2. Gegenüberstellung der Mess- und Berechnungsergebnisse
- 7.3.3. Verbesserung Vorhersagegenauigkeit bei verspannten CFK-Werkstoffen (Findley Ansatz)
- 7.4. Praxiseinflüsse auf das Vorspannkraftrelaxationsverhalten
- 8. Zusammenfassung
- 9. Fazit und Ausblick
- Anhang A: Literaturverzeichnis