DE10104384A1 - Prüfverfahren und Prüfanordnung zur Ermittlung von Elastizitätseigenschaften einer überlappenden scherzugbeanspruchten Verbindung - Google Patents
Prüfverfahren und Prüfanordnung zur Ermittlung von Elastizitätseigenschaften einer überlappenden scherzugbeanspruchten VerbindungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Prüfverfahren und eine Prüfanordnung zur Ermittlung von Elastizitätseigenschaften einer überlappenden scherzugbeanspruchten Verbindung. Die Erfindung ist geeignet für - aber nicht beschränkt auf - überlappende Nietverbindungen, insbesondere für den Wagenkastenrohbau von Schienenfahrzeugen. DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, ein Prüfungsverfarhen und eine Prüfanordnung zur Ermittlung von Elastizitätseigenschaften einer überlappender scherzugbelasteter Verbindung vorzuschlagen, welche einfach, leicht handhabbar und mit geringen Kosten verbunden sind und mit denen gleichzeitig qualitativ hochwertige Ergebnisse erzielbar sind. DOLLAR A Erfindungsgemäß werden Elastizitätseigenschaften einer überlappenden scherzugbelasteten Verbindung ermittelt, indem mindestens zwei Fügepartner, die überlappt und mit mindestens zwei Verbindungen miteinander gefügt sind, parallel zu ihrer Überlappungsfläche und mit einer eine Scherzugbeanspruchung erzeugenden Last, beispielsweise einer Zug- oder Druckspannung, beaufschlagt werden und die Relativbewegung mindestens zweier, auf den beiden Fügepartnern zwischen den Verbindungsstellen festgelegter Marken zueinander gemessen und aus den dergestalt ermittelten Kraft- und Wegdaten, die nur den Verformungsprozess in den scherzugbelasteten Verbindungsstellen widerspiegeln, die Elastizitätseigenschaften für eine einzelne Verbindungsstelle errechnet werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Prüfverfahren und eine Prüfanordnung zur Ermittlung von
Elastizitätseigenschaften einer überlappenden scherzugbeanspruchten Verbindung. Die
Erfindung ist geeignet für - aber nicht beschränkt auf - überlappende Nietverbindungen,
insbesondere für den Wagenkastenrohbau von Schienenfahrzeugen.
Bisherige Verfahren zur experimentellen Ermittlung der Steifigkeit sind stark von der
Probengeometrie abhängig. Es ist bisher nicht möglich, die Steifigkeit der Punktverbindung
von der Geometrie der Probe und der Elastizität des Grundwerkstoffes im Bereich, der nicht
von der Fügeverbindung beeinflusst wird zu entkoppeln. Das bedeutet, dass man maximal
qualitative Vergleiche verschiedener Fügeelemente anstellen kann. Für FEM-Modelle werden
wahre Steifigkeitswerte benötigt, die bisher nicht durch derartige Verfahren ermittelbar sind.
Für die Prüfung von punktförmigen Blechverbindungen oder dergleichen werden die
unterschiedlichsten Prüfkörperformen und Prüfverfahren verwendet. Für das
Widerstandspunktschweißelement sind in der DIN 50124 und der DIN 50164 zwei
Prüfkörperformen genormt. Diese bestehen aus zwei rechteckigen Blechstücken, welche
teilweise überlappen und an einem Punkt im Überlappungsbereich miteinander verbunden
sind.
Bei der Scherzugprobe werden zwei Bleche jeweils einendig übereinandergelegt und dort
miteinander verbunden. Sie werden dann in einer Zugprüfmaschine senkrecht zu ihrer
Verbindungsstelle, d. h. parallel zur Erstreckungsebene der Bleche, wieder
auseinandergezogen.
Bei der Kopfzugprobe werden die Bleche kreuzweise übereinandergelegt, in der Mitte
miteinander verbunden und anschließend in der Prüfmaschine parallel zur Verbindungsstelle,
d. h. senkrecht zur Ersteckungsebene der Bleche, auseinandergezogen.
Weiterhin ist die Schälzugprobe bekannt, bei der die Enden der Bleche abgekantet und die
abgekanteten Enden flächig voreinander gelegt und miteinander verbunden werden. In der
Prüfmaschine wird die Probe parallel zu ihrer Längserstreckung senkrecht zu den
zusammengeführten, abgekanteten Flächen auseinandergezogen.
Aus der DE 32 15 789 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der
Zugspannungen in Nietverbindungen bekannt. Dabei wird zur Messung der mechanischen
Spannung eines Niets, mit dem wenigstens zwei benachbarte Werkstücke verbunden sind,
eines der beiden Werkstücke an einem Anschlagelement abgestützt. Ein dem
Anschlagelement gegenüberliegendes Druckelement wird am anderen Werkstück derart
angelegt, dass das Druckelement und das Anschlagelement annäherbar sind. Das
Anschlagelement und das Druckelement bewegen sich aufeinander zu. Dabei werden die
beiden Werkstücke mit einer vorgegebenen Kraft derart gegeneinander gepresst, dass sie sich
elastisch verformen. Durch die erzeugte Druckspannung kommt es zu einer Längenänderung
des Niets, die gemessen wird.
Die DE 197 44 104 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Erfassung einer Dehnung insbesondere
kleiner Proben. Diese umfasst zwei Probenhalter, zwischen denen eine zu untersuchende
Probe aufgespannt und befestigt über den Probenhalter einer Zugkraft unterworfen wird. Die
Probenhalter weisen jeweils ein Paar voneinander beabstandete Stifte zur haltenden
Aufnahme der Probe auf. Die Stifte sind jeweils auf einer Linie rechtwinklig zur Zugrichtung
angeordnet, wobei zwei Spitzen eines mit der Probe verbindbaren Wegaufnehmers auf jeweils
auf einer gedachten Linie im wesentlichen mittig sich befindenden gedachten
Andruckpunkten greifen.
Die DE 37 14 185 A1 beinhaltet ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der axialen
Dehnung an einem in einer Prüfmaschine eingespannten Probestab. Dabei wird die an zwei
Referenzpunkten abgegriffene Längendehnung des Probestabes über eine kombinierte
rotatorisch-translatorische Bewegung einer Messeinrichtung von einem Wegaufnehmer
gemessen und registriert.
In der DE 43 38 005 A1 sind ein Extensometer und eine Lagerung für ein Extensometer
offenbart. Das Extensometer weist einen Grundkörper und mindestens zwei Abgriffschenkel
zum reibschlüssigen Andrücken gegen einen Probenkörper auf. Die Abgriffschenkel sind
relativ zueinander bewegbar am Grundkörper angebracht. Weiterhin beinhaltet das
Extensometer einen Signalgeber, der mit mindestens einem Abgriffschenkel mechanisch
gekoppelt ist und ein Maß einer Relativbewegung der Abgriffschenkel repräsentierendes
Ausgangssignal liefert. Zum Extensometer gehört auch eine Lagerungsvorrichtung zum
Befestigen des Grundkörpers und Andrücken der Abgriffschenkel gegen den Probenkörper.
Die Lagerungsvorrichtung ist derart ausgestaltet, dass der Grundkörper frei beweglich
schwimmend angeordnet ist.
Nachteilig bei allen aufgezeigten Vorrichtungen und Verfahren ist, dass der Aufbau,
insbesondere die Anbringung von Messfühlern an die Probenkörper bzw. die Messmethoden
kompliziert und daher aufwendig sind. Weiterhin dienen einige der Vorrichtungen und
Verfahren zum Prüfen von Werkstoffproben, d. h. Grundmaterial und sind daher zur
Ermittlung von Elastizitätseigenschaften von Verbindungen nicht vorgesehen. Weitere
Nachteile ergeben sich durch Einflüsse der Prüfvorrichtungen auf die Messungen, Einflüsse
durch von außen wirkende Messsysteme sowie Verfälschungen der Messungen durch
Grundmaterialdehnungen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu
beseitigen und insbesondere ein Prüfverfahren und eine Prüfanordnung zur Ermittlung von
Elastizitätseigenschaften einer überlappender scherzugbelasteter Verbindung vorzuschlagen,
welche einfach, leicht handhabbar und mit geringen Kosten verbunden sind und mit denen
gleichzeitig qualitativ hochwertige Ergebnisse erzielbar sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Prüfverfahren zur Ermittlung von Elastizitätseigenschaften
einer überlappenden scherzugbelasteten Verbindung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1
und eine Prüfanordnung zur Ermittlung von Elastizitätseigenschaften einer überlappenden
scherzugbelasteten Verbindung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Beim erfindungsgemäßen Prüfverfahren werden Elastizitätseigenschaften einer überlappenden
scherzugbelasteten Verbindung ermittelt, indem mindestens zwei Fügepartner, die überlappt
und mit mindestens zwei Verbindungen miteinander gefügt sind, parallel zu ihrer
Überlappungsfläche und mit einer eine Scherzugbeanspruchung erzeugenden Last,
beispielsweise einer Zug- oder Druckspannung, beaufschlagt werden und die
Relativbewegung mindestens zweier, auf den beiden Fügepartnern zwischen den
Verbindungsstellen festgelegter Marken zueinander gemessen und aus den dergestalt
ermittelten Kraft- und Wegdaten, die nur den Verformungsprozess in den scherzugbelasteten
Verbindungsstellen widerspiegeln, die Elastizitätseigenschaften für eine einzelne
Verbindungsstelle errechnet werden.
Die erfindungsgemäße Prüfanordnung besteht aus zwei sich überlappenden Fügepartnern, die
im Überlappungsbereich durch mindestens zwei Verbindungen miteinander gefügt sind. Die
mindestens beiden Verbindungsstellen sind in der Linie der angreifenden Prüfkraft angeordnet
und so weit voneinander beabstandet, dass sie sich gegenseitig nicht beeinflussen können. Die
Lage der beiden Marken ist dabei so gewählt, dass eine Dehnung der beiden Fügepartner im
Bereich zwischen den Verbindungsstellen sich nicht auf die Lage der beiden Marken relativ
zueinander auswirkt, also z. B. bei einer in Geometrie und Material symmetrisch aufgebauten
Prüfanordnung in der Mitte zwischen den mindestens beiden Verbindungsstellen. Eine
Relativbewegung der Marken ist dann ausschließlich durch die Verformung in den
Verbindungsstellen verursacht, eine Dehnung eines Fügepartners im Bereich zwischen den
Verbindungen wird durch eine analoge Dehnung des anderen Fügepartners kompensiert, jede
Dehnung der Fügepartner außerhalb der Verbindungsstellen, jede Dehnung und jedes Spiel in
der Prüfkörpereinspannung und in der Messmaschine bleibt ohne Einfluss. Die Lage und Art
der Marken ist so gewählt, dass ihre Relativbewegung zueinander mit technischen Mitteln
erfassbar ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird zur Erfassung der Relativbewegung
der mindestens beiden Marken, die auf den einander zugewandten Überlappungsflächen der
beiden Fügepartner und anfangs einander gegenüberliegend festgelegt sind, ein Runddraht
zwischen die beiden Fügepartner eingespannt, der einer Relativbewegung der zueinander
gewandten Oberflächen durch Drehung folgt und dessen Drehwinkel in an sich bekannter
Weise erfassbar und in die zugehörige lineare Bewegung umrechenbar ist. In bevorzugter
Weise wird der Durchmesser des Runddrahtes möglichst klein gewählt und sein Material
derart, dass seine Oberfläche und Rundheit durch den zwischen beiden Fügepartnern
senkrecht zur Überlappungsfläche ausgeübten Druck nicht geschädigt wird.
Die Relativbewegung der mindestens beiden Marken zueinander ist jedoch auch mit anderen
technischen Mitteln erfassbar: Optisch wahrnehmbare Marken sind beispielsweise visuell,
z. B. mittels Lichtmikroskop verfolgbar; die Bewegung reflektierender Marken ist mit
Reflexionstechniken auswertbar.
Die Fügepartner können beispielsweise Bleche, ein Gussteile oder Strangpressprofile sein.
Die Verbindungen können beispielsweise Nietverbindungen, Punktschweißverbindungen,
Lochschweißverbindungen, Kehlnahtschweißverbindungen, Schraubverbindungen oder
ähnliche, überlappende Teile miteinander fügende Verbindungen sein.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass die Bestimmung der Elastizitätseigenschaften
bei geringem Aufwand sehr genau ist und Verfälschungen weitgehend vermieden werden.
Weiterhin werden Einflüsse durch Prüfvorrichtung und Einspannung eliminiert. Bei
symmetrischer Beanspruchung der Verbindungen wird der Einfluss der
Grundmaterialdehnungen aufgehoben. Es werden die von der Höhe der
Scherzugbeanspruchung abhängigen Elastizitäten aufgezeigt.
Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele
nachfolgend näher erläutert. Es zeigen schematisch und nicht maßstäblich
Fig. 1 eine Prüfanordnung in Draufsicht,
Fig. 2 die Prüfanordnung in Seitenansicht mit Ausschnittvergrößerung,
Fig. 3 eine Ausschnittvergrößerung der Prüfanordnung und
Fig. 4 eine zweite Prüfanordnung.
Die Einflüsse durch den Grundwerkstoff in der Prüfanordnung zwischen den Fügepunkten
einerseits und zwischen den Fügepunkten und der Einspannung andererseits werden
ausgeschlossen, in dem eine vollständige Symmetrie um 180° um einen Sensordrehpunkt
realisiert wird.
Die Prüfanordnung besteht in diesem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 aus zwei
rechtwinkligen, sich überlappenden, planparallelen Blechen 1, 2 gleichen Grundmaterials und
gleicher Dicke. Im Überlappungsbereich 3 sind auf der Längsachse der Bleche 1, 2
symmetrisch zwei Nietverbindungen 4, 5 angeordnet, die die Bleche 1, 2 miteinander
verbinden. Die Nietverbindungen 4, 5 bestehen aus je einem Niet und in beiden Blechen
eingebrachten Bohrungen. Die Fügerichtung der beiden Nietverbindungen 4, 5 ist um 180°
entgegengesetzt, damit die Symmetrie eingehalten wird. An den Enden der Bleche 1, 2
können die Bleche 1, 2 in eine Vorrichtung eingespannt und mit einer Zugspannung
beaufschlagt werden. Die Zugspannung wirkt dabei in Richtung der Längsachse 6 der
Bleche 1, 2. Zwischen den Blechen 1, 2 und mittig zwischen den beiden
Nietverbindungen 4, 5 befindet sich ein Draht 7. Dieser ist orthogonal zur Längsachse 6 der
Bleche 1, 2 und parallel zur Überlappungsebene bzw. zu den Blechen 1, 2 angeordnet.
Am Draht 7 ist eine Anzeigevorrichtung 8 (Drehwinkelmessapparatur) angebracht, die zur
Ermittlung des Drehwinkels des Drahtes 7 dient.
Beim Beaufschlagen der Bleche 1, 2 mit einer Zugspannung wird der Draht 7, abhängig von
der Höhe der Scherzugbeanspruchung der Nietverbindungen 4, 5 um einen bestimmten
Drehwinkel gedreht.
Die Erfassung der Drehung des Drahtes 7 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel über einen
hochgenauen Drehgeber mit einer maximalen Messabweichung von 0.07° (entspricht bei
1 mm Drahtdurchmesser einem Fehler von 0.0006 mm). Der Drehgeber muss während des
Versuches mit halber Prüfgeschwindigkeit in gleicher Richtung mitlaufen, um eine Belastung
des Drahtes 7 durch Biegekräfte und daraus resultierende Fehler zu vermeiden.
Aus dem Durchmesser des Drahtes 7 und dem Drehwinkel lässt sich der Weg bestimmen, den
die Bleche 1, 2 relativ zueinander zurückgelegt haben. Aus dem zurückgelegten Weg und der
Scherzugbeanspruchung lässt sich z. B. die Steifigkeit in Abhängigkeit von der
Scherzugbeanspruchung ermitteln.
Das Abrollen des Drahtes 7 zur Berechnung der örtlichen Deformationen ist in Fig. 3
dargestellt. Die Verschiebung Δs der beiden Bleche 1, 2 am Ort des Drahtes 7 kann über
einfache geometrische Beziehungen hergeleitet werden, wobei d, den Drahtdurchmesser, Δϕ
den Drehwinkel des Drahtes und F die Zugkraft bezeichnet:
Die Steifigkeit c pro Punkt ergibt sich dann zu
Zur Auswertung der Versuche können in den quasilinearen Bereichen der Kraft-Weg-Kurve
über lineare Regression Steifigkeiten berechnet werden. Bei den meisten der Prüfanordnungen
waren zwei typische quasilineare Bereiche der Kraft-Weg-Kurve zu beobachten. Der Grund
hierfür ist darin zu sehen, das die Verbindung bei Belastungsbeginn durch den vorhandenen
Reibschluss trägt, bei entsprechend höheren Belastungen jedoch Lochlaibung einsetzt. Die
Regressionsgeraden haben durchgängig einen Korrelationskoeffizienten von R2 < 0.9. Die
unterschiedlichen Tragmechanismen führen dann zu verschiedenen Steifigkeiten der
Verbindung.
Bei derartigen Scherzugbeanspruchung kommt es zu mehreren Effekten. Dies sind im
wesentlichen:
- a) eine elastische und/oder plastische Verformung des Niets,
- b) eine elastische und/oder plastische Verformung der Bohrung, z. B. Lochlaibung
- c) eine Nietkippung,
- d) eine Grundmaterialverformung,
- e) Effekte, verursacht durch die Messapparatur,
- f) Effekte, verursacht durch die Art der Einspannung der Bleche,
- g) Dehnung durch äußere Einflüsse, z. B. Temperatur und
- h) Effekte, verursacht durch eine Bypassdehnung.
Durch die Messung der Drehung des Drahtes 7 und die symmetrische Anordnung der
Bleche 1, 2 im Überlappungsbereich 3, der Nietverbindungen 4, 5 und des Drahtes 7 werden
die auf die Messung der Elastizitätseigenschaften, insbesondere der Steifigkeit der
Nietverbindungen 4, 5 negativ beeinflussenden Effekte d) bis h) eliminiert. Dies erhöht
wesentlich die Genauigkeit der Messung, so dass eine Ermittlung der Steifigkeit in
Abhängigkeit von der Scherzugbeanspruchung ermöglicht wird.
Die Relativbewegung der Bleche 1, 2 in der unmittelbaren Umgebung des Drahtes 7 wird
ausschließlich durch Deformationen an den Fügepunkten verursacht. Sämtliche elastischen
und plastischen Verformungen im Grundwerkstoff beider Bleche 1, 2 treten aufgrund der
Symmetrie der Prüfanordnung jeweils beidseitig des Drahtes 7 auf und heben sich deshalb
auf.
Die Effekte beim Überwinden des Reibschlusses zwischen den Blechen 1, 2 und der
Kompensation des Spieles zwischen Bolzen und Lochlaibung werden mit erfasst.
Selbst bei nicht symmetrisch aufgebauter Prüfanordnung, beispielsweise bei unterschiedlichen
Materialien der Bleche 1, 2 oder durch unterschiedliche Blechdicken, werden die sich auf das
Messergebnis negativ auswirkenden Effekte d) bis h) verringert. Bei nicht symmetrisch
aufgebauten Proben (keine 50/50 Aufteilung auf die Verbindungen) werden nur e) und f)
eliminiert, die Effekte d), g) und h) können nicht vollständig herausgefiltert werden.
Entscheidend ist, die Kraftverteilung zwischen den mindestens zwei Verbindungen
gleichmäßig zu verteilen. Für eine korrekte Messung ist also nicht unbedingt eine vollständige
Symmetrie, sondern die gleichmäßige Kraftverteilung in den Verbindungen erforderlich.
Diese kann beispielsweise erreicht werden durch eine vollständige Symmetrie (wie in diesem
Ausführungsbeispiel, aber auch durch eine Symmetrie der Elastizitätseigenschaften der
Grundmaterialien (z. B. bei der Verbindung Aluminium/Stahl muss das Aluminium dreimal
dicker sein als das Stahl-Blech, da der E-Modul des Aluminiums nur ein Drittel dem E-Modul
von Stahl beträgt) oder durch eine Symmetrie der Elastizitätseigenschaften der
Grundmaterialien (z. B. bei der Verbindung Stahl/Stahl mit ungleichen Wandstärken wird die
dickere Wandstärke im Bereich der Fügung einseitig auf die zu messende dünnere
Wandstärke reduziert z. B. durch Stirnfräsen).
Eine gleichmäßige Kraftverteilung kann auch erreicht werden, wenn die Lasteinleitung nicht
am Ende der Probe sondern als Linienlast über zwei Schenkel eingebracht wird, siehe Fig. 4.
In Fig. 4 sind U-Profilstege 9 zur linienförmigen Lasteinleistung mit Löchern 10 für eine
steife Vorrichtung und eine U-Profil-Fügeebene 11 mit zwei Fügungen 12 und (nicht
dargestelltem Draht) in der Mitte dargestellt. Die den Blechen 1, 2 im ersten
Ausführungsbeispiel entsprechenden Bleche wurden verbreitert und zu einem U-Profil
gebogen, die Lasteinleitung erfolgt über die entstehenden U-Profilstege 9 als Linienlast.
Damit ist eine gleichmäßige Lastverteilung auch bei unterschiedlichen Materialien
gewährleistet.
Eine gleichmäßige Kraftverteilung kann auch erreicht werden, wenn zwei Scheiben
miteinander verbunden werden, die über ein Torsionsmoment belastet werden. Dies entspricht
einer linienförmigen Lasteinleitung.
Möglich ist auch, den symmetrischen Teil der Prüfanordnung als Prüfvorrichtung auszubilden
(z. B. zwei dicke Stahlbleche). An den Verbindungsstellen besitzt die Prüfvorrichtung zwei
"große" Löcher, die mit zu prüfenden Fügungen "gefüllt" werden (z. B. zwei
Unterlegscheiben gefügt und in das Durchgangsloch eingepresst).
Bei allen Ausführungen kann zusätzlich durch Messung der Nietkippung auch dieser Effekt c)
bei der Bestimmung der Elastizitätseigenschaften berücksichtigt und somit z. B. für
zweischnittige Verbindungen eliminiert werden. Die Messung der Nietkippung erfolgt
beispielsweise mittels eines auf dem Niet angebrachten Reflektors, der einen auf ihn
gerichteten Laserstrahl reflektiert. Durch die Messung des Einfalls- bzw. Ausfallwinkels des
Laserstrahls lässt sich die Nietkippung messen.
Claims (22)
1. Prüfverfahren zur Ermittlung von Elastizitätseigenschaften einer überlappenden
scherzugbelasteten Verbindung, bei dem mindestens zwei Fügepartner, die überlappt
und mit mindestens zwei Verbindungen miteinander gefügt sind, parallel zu ihrer
Überlappungsfläche und mit einer eine Scherzugbeanspruchung erzeugenden Last,
beaufschlagt werden und die Relativbewegung mindestens zweier, auf den mindestens
beiden Fügepartnern zwischen den Verbindungsstellen festgelegter Marken zueinander
gemessen und aus den dergestalt ermittelten Kraft- und Wegdaten die
Elastizitätseigenschaften für eine einzelne Verbindungsstelle errechnet werden.
2. Prüfverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei
Verbindungen gleichmäßig mit der Last beaufschlagt werden.
3. Prüfverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im
Überlappungsbereich (3) zwischen den Fügepartnern ein Stab, insbesondere ein
Draht (7) unter Einwirkung der Scherzugbeanspruchung rotiert und dadurch die
Relativbewegung der Fügepartner erfasst.
4. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der
Überlappungsbereich (3) und die Verbindungen symmetrisch ausgebildet sind.
5. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Fügepartner symmetrisch ausgebildet sind.
6. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Relativbewegung der beiden sich überlappenden Fügepartner in der Mitte des
Überlappungsbereichs (3) erfasst wird.
7. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei
punktförmige Verbindungen symmetrisch im Überlappungsbereich (3) angeordnet
sind.
8. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Relativbewegung der beiden sich überlappenden Fügepartner zwischen, insbesondere
mittig zwischen den Verbindungen erfasst wird.
9. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Verbindungen Nietverbindungen (4, 5) sind.
10. Prüfverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine während der
Lasteinwirkung auftretende Nietkippung gemessen und diese Messung bei der
Ermittlung der Elastizitätseigenschaften berücksichtigt wird.
11. Prüfanordnung zur Durchführung des Prüfverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis
10, gekennzeichnet durch mindestens zwei sich überlappende Fügepartnern, die im
Überlappungsbereich (3) durch mindestens zwei Verbindungen miteinander gefügt
sind, wobei die mindestens beiden Verbindungsstellen in der Linie der angreifenden
Prüfkraft angeordnet und so weit voneinander beabstandet sind, dass sie sich
gegenseitig nicht beeinflussen können, und durch auf den mindestens beiden
Fügepartnern zwischen den Verbindungsstellen festgelegte Marken, wobei die Lage
der Marken dabei so gewählt ist, dass eine Dehnung der mindestens beiden
Fügepartner im Bereich zwischen den Verbindungsstellen sich nicht auf die Lage der
Marken relativ zueinander auswirkt.
12. Prüfanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfanordnung
so aufgebaut ist, dass eine gleichmäßige Lastverteilung auf die Verbindungen erfolgt.
13. Prüfanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der
Überlappungsbereich (3) und die Verbindungen symmetrisch ausgebildet sind.
14. Prüfanordnung nach der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die
Fügepartner symmetrisch ausgebildet sind.
15. Prüfanordnung nach der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwei
punktförmige Verbindungen symmetrisch im Überlappungsbereich (3) angeordnet
sind.
16. Prüfanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass
im Überlappungsbereich (3) zwischen den Fügepartnern ein Stab, insbesondere ein
Draht (7) angeordnet ist.
17. Prüfanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass
der Stab, insbesondere der Draht (7) symmetrisch, insbesondere mittig im
Überlappungsbereich (3) angeordnet ist.
18. Prüfanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass
der Stab, insbesondere der Draht (7) symmetrisch, insbesondere mittig zwischen den
Verbindungen angeordnet ist.
19. Prüfanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindungen Nietverbindungen (4, 5), Punktschweißverbindungen,
Lochschweißverbindungen, Kehlnahtschweißverbindungen, Schraubverbindungen
oder ähnliche, überlappende Teile miteinander fügende Verbindungen sind.
20. Prüfanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Fügepartner ein Blech (1, 2), ein Gussteil oder ein Strangpressprofil ist.
21. Prüfanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens Fügepartner ein U-Profilsteg (9) zur linienförmigen Lasteinleitung ist.
22. Prüfanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens Fügepartner eine Scheibe ist, die über ein Torsionsmoment belastet wird.
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DE20122411U DE20122411U1 (de) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | Prüfanordnung zur Ermittlung von Elastizitätseigenschaften einer überlappenden scherzugbeanspruchten Verbindung |
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