Numerische und experimentelle Untersuchung des Tragverhaltens einer Verbund-Sicherheitsglasscheibe unter Berücksichtigung des gerissenen Zustands

  • Schneider F
  • Sonntag B
  • Kolling S
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Abstract

Verglasungen aus Verbund-Sicherheitsglas (VSG) haben heute ein breites Einsatzgebiet, sowohl im Bauwesen als auch im Automobilbau, hier z.B. als Windschutzscheibe. Bei einem Versagen ergeben sich durch eine splitterbindende Wirkung und eine Resttragfähigkeit Vorteile gegenüber herkömmlichem Glas. Ein Finite Elemente Modell für VSG wird vorgestellt, mit dem sich das Tragverhalten auch im gerissenen Zustand unter statischer und dynamischer Belastung numerisch simulieren lässt. In dem vorgeschlagenen Modell wird eine koinzidente Elementierung verwendet: ein Schalenelement mit sprödem Versagen für das Glas und ein Membranelement, mit dem das Verhalten nach Versagen des Glases abgebildet werden kann. Als Validierungsgrundlage dienen Stoßversuche, bei denen ein kugelförmiger Impaktor auf eine Windschutzscheibe geschossen wurde. Desweiteren wird anhand eines statischen Vierschneiden-Biegeversuches gezeigt, wie das Verfahren dazu verwendet werden kann, die Verbundwirkung zwischen Glas und Folie zu beschreiben, womit sich für das Modell ein breites Einsatzfeld ergibt. Mit dem vorgeschlagenen Modell konnte das Beschleunigungsverhalten eines auf eine Windschutzscheibe geschossenen Impaktors rechnerisch gut nachgebildet werden. Allerdings lieferte die Berechnung der Verformung auf Grund großer lokaler Dehnungen deutliche Abweichungen zu den Versuchsergebnissen.

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Authors

  • F. Schneider

  • B. Sonntag

  • S. Kolling

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