Eine Überprüfung von Versagenstheorien und Simulationsmodellen für Klebeverbindungen

Im Rahmen der Cost Action CERTBOND (Zuverlässiger Fahrplan für die Zertifizierung verklebter Primärstrukturen) hatten eine Vielzahl von Forschern aus 27 europäischen Ländern die Möglichkeit, sich mit dem Thema der Zertifizierung verklebter Verbindungen für primäre Strukturanwendungen aus verschiedenen Ingenieursektoren wie Luft- und Raumfahrt, Automobilbau, Bauingenieurwesen, Windenergie und Marine zu beschäftigen. Da virtuelle Tests und Optimierungen grundlegende Werkzeuge im Zertifizierungsprozess sind, ist eines der Hauptziele von CERTBOND, einige der verfügbaren Modelle und Versagenstheorien für Klebeverbindungen kritisch zu überprüfen. Der vorliegende Beitrag fasst die Ergebnisse dieser Aufgabe zusammen. Neun verschiedene Modelle/Theorien werden im Detail beschrieben. Konkret werden die klassischen analytischen Methoden, die Verfahrenszonenmethoden, die lineare elastische Bruchmechanik (LEFM), die Virtual Crack Closure Technique (VCCT), der Spannungs-Singularitätenansatz, die endliche Bruchmechanik (FFM), die kohäsive Zonenmethode (CZM), das progressive Schadensmodellierungsverfahren und die probabilistischen Methoden überprüft. Außerdem werden am Ende des Papiers die Modellierung der Temperatureffekte auf Klebeverbindungen behandelt. Für jedes Modell jede Theorie werden Informationen zur Methodik, den erforderlichen Eingaben, den Hauptresultaten, den Vor- und Nachteilen sowie den Anwendungen bereitgestellt.