Auslegungsmethode zum Kleben höchstfester Stahlwerkstoffe im Landmaschinenbau

In Konstruktionen des Landmaschinenbaus aus dickeren Blechen (ca. 3-10 mm) findet die Klebtechnik bislang nur wenig Anwendung, obwohl sie in anderen Einsatzgebieten bereits ein etabliertes Fügeverfahren darstellt und viele Vorteile gegenüber anderen Fügeverfahren bietet, da es bisher an Regelwerken bei der Auslegung derartiger Verbindungen fehlt. Ein wesentliches Kriterium bei der Auslegung von Verbindungen im Landmaschinenbau ist die Ermüdungsfestigkeit aufgrund der langen Nutzungsphase der Produkte und der in der Landtechnik vorherrschenden Belastungscharakteristika. Geklebte Verbindungen weisen ein hervorragendes Verhalten bei zyklischer Belastung auf. Die steigenden Anforderungen im Hinblick auf Ressourceneffizienz und Leichtbau führen zu einem Umdenken, da durch den vermehrten Einsatz höherfester Stahlwerkstoffe in Kombination mit der Klebtechnik dieses als umsetzbar erscheint. Ziel ist die Entwicklung einer Methode zur Auslegung geklebter Verbindungen in Konstruktionen mit höherfesten Stahlwerkstoffen in Anlehnung an die FKM-Richtlinie. Die betriebsrelevanten Beanspruchungen der Landtechnik werden analysiert und an speziellen Probekörpern untersucht. Dabei werden sowohl die mechanischen, thermischen und medialen Einflussfaktoren als auch der Einfluss der Klebfugengeometrie und von Betriebslastenkollektiven untersucht. Die Erkenntnisse werden in einer KMU-relevanten Vorgehensweise zur Ermittlung von Abminderungsfaktoren zusammengefasst, wodurch die Auslegung der Bauteilfestigkeit sowohl statisch als auch dynamisch möglich ist.

Design method for bonding ultra-high-strength steel materials in agricultural machinery construction
In agricultural machinery constructions made of thick metal sheets (approx. 3-10 mm), adhesive bonding technology has so far only been used to a limited extent, even though it is already an established joining method in other areas of application and offers many advantages over other joining methods because up to now there has been a lack of regulations for the design of such joints. An essential criterion in designing joints in agricultural machinery construction is fatigue strength because the long service life of the products is decisive. Bonded joints exhibit excellent behaviour under cyclic loading. The increasing demands for resource efficiency and lightweight construction are leading to a rethink in agricultural machinery and plant construction because this can be implemented by using higher-strength steel materials in combination with adhesive bonding technology. The aim is to develop a methodology for designing bonded joints in constructions with high-strength steel materials based on the FKM guideline. The operationally relevant loads of agricultural engineering are analysed and examined on technological and component-like test specimens. The mechanical, thermal, and medial influencing factors and the influence of the bonded joint geometry and the operating load collectives are investigated. The findings are summarised in an SME-relevant procedure for determining reduction factors, making it possible to calculate the component strength statically and dynamically.