Durch den im Fahrzeugbau zunehmend zum Einsatz kommenden Multi-Materialmix ergeben sich Herausforderungen für die Fügetechnik. Das am häufigsten eingesetzte Fügeverfahren ist noch immer das Widerstandspunktschweißen. Die Voraussetzungen für eine zuverlässige und realisierbare Beschreibung des Versagens von Punktschweißverbindungen in Crashsimulationen ganzer Fahrzeuge sind speziellen Ersatzmodelle und Eingangsdaten für die Parametrisierung dieser Ersatzmodelle. Die Ermittlung der Eingangsdaten geschieht größtenteils durch Versuche mit im Labor geschweißten Proben und anschließender Simulation zur Parameterbestimmung. Ein Problem dabei ist, dass der in der Serienproduktion verwendete Schweißbereich zwischen der Spritzergrenze und dem Erreichen des Mindestpunktdurchmessers liegt. Untersucht wurde eine Punktsschweißverbindung in 2 mm dicken DP600-Blechen. Die gemessenen Kraft-Verschiebungskurven und die beobachteten Versagensmoden der Schweißpunkte unter Scherzug-, Kopfzug- und Schälzugbelastung können mit dem Gologanu-Modell und den an zonenspezifischen Werkstoffversuchen kalibrierten Bruchkriterien nach Thomason und Embury mit guter Übereinstimmung berechnet werden. Mit diesem Modell kann der Einfluss verschiedener geometrischer Größen eine Schweißpunktverbindung auf das Bruchverhalten und die Tragfähigkeit vorausberechnet werden. Bei zunehmendem Linsendurchmessers ist der Anstieg der Tragfähigkeit unter Scherzugbelastung am größten und verbunden mit einem Wechsel des Versagensmodus von Abscheren zu Herausschälen. Der geringste Einfluss des zunehmenden Linsendurchmessers ist unter Biegebelastung im Schälzugversuch berechnet worden, da hier die Beanspruchung sehr lokal an der Fügespaltwurzel erfolgt. Die Variation der Blechdicke zeigt, dass mit zunehmender Blechdicke die Rotation des Schweißpunkts unter Scherzugbelastung abnimmt und somit auch der Kopfzuganteil. Daraus folgt, dass Schweißpunkte in dicken Blechen eher zum Abscheren tendieren als gleich große Schweißpunkte in dünneren Blechen. Diese Untersuchungen zeigen, dass mit Hilfe der finiten Elementmethode und erweiterten Schädigungsmodellen der Einfluss der Ausbildung von Schweißpunktverbindungen auf die Tragfähigkeit und den Versagensmodus vorausberechnet werden können.

The requirements of a reliable and practicable modeling of the failure of spot welds in crash simulation of whole vehicles are simplified elements and the determination of failure parameters. Experiments on labor welded specimens are mainly used for the determination of the basic data for simulation input. A problem is, that in series production mostly other welding machines and welding parameters are used. The applied weld range lies between weld spatter and the minimum weld nugget diameter. This investigation shows the influences of the variation of nugget diameter on load bearing capacity and failure behavior of the welds under lap-shear, tensile and peel load using advanced damage models.