Geometrie- und Prozessbedingte Einflüsse auf die Kraftübertragung von Schlaufe-Schlaufe-Verbindungen

Schlaufenverbindungen stellen eine faserverbundgerechte Verbindungstechnologie dar. Vorteilhaft sind die ungestörten lasttragenden Fasern, die entlang des Lastpfades einen Bolzen umschlingen und mit diesem einen Formschluss ausbilden. Die Integration von Schlaufen in Mischbauweisen bietet eine Lösung, um CFK und Aluminium Komponenten leichtbaugerecht miteinander zu verbinden. Zwei miteinander verschlaufte Faserstränge bilden die sogenannte Schlaufe-Schlaufe-Verbindung in CFK-Aluminium-Übergangsstrukturen. In dieser Arbeit werden die geometrischen Merkmale der Schlaufe-Schlaufe-Verbindung beschrieben: Innenradien < 2 mm, axiale Krümmungen und kreisförmige Scheitelquerschnitte. Als wesentlicher Prozesseinfluss ist das Vorspannen im Preforming identifiziert. Basierend auf der experimentellen Analyse von geometrie- und prozessbedingten Einflüssen auf die Kraftübertragung werden Vorteile gekrümmter sowie vorgespannter Schlaufen herausgestellt. Für verschieden steife Schlaufenumlenkungen werden Berechnungsansätze vorgeschlagen und anhand der experimentellen Daten validiert. Es wird gezeigt, dass unter Berücksichtigung von Korrekturfaktoren der Berechnungsansatz für gekrümmte Schlaufen die Ergebnisse mit einer Abweichung von < 4 % abbildet und der Berechnungsansatz für vorgespannte Schlaufe-Schlaufe-Verbindungen eine Abweichung von < 10 % aufweist.