Die zunehmende Nutzung hochfester Werkstoffe für komplexe Strukturteile führt oftmals zu einer Auslegung von Umformoperationen im Grenzbereich der werkstofflichen Möglichkeiten. Diese Tatsache verlangt eine sichere Prognose von Fertigungsrisiken über die virtuelle Prozessauslegung. Um dieses Ziel zu erreichen, wurden in den vergangenen Jahren mehrere, durchaus unterschiedliche Ansätze für die erweiterte Prognose des Versagens durch lokale Instabilität entwickelt. Im Rahmen der vorgestellten Arbeiten wurden drei unterschiedliche Methoden untersucht und bis zum Einsatz am Realteil analysiert. Die Basis für diese Untersuchungen waren umfangreiche eigene experimentellen Versuchsserien anhand derer die auf Grenzformänderungen beruhenden Modelle Crach und die Methode nach Müschenborn und Sonne variiert worden sind. Der Einsatz dieser Modelle führt bei Prozessen mit starken Wechseln im Formänderungsverlauf zur Verbesserung der Ergebnisprognose. Auch am Beispiel der Analyse eines komplexen Bauteiles mit CrachFEM konnte die bessere Ergebnisprognose nachgewiesen werden. Die Anwendung der Methode der Grenzspannungskurven als Versagenskriterium hilft nichtlineare Formänderungswege richtig zu bewerten. Allerdings gibt es mehrdeutige Versagensprognosen, wenn die Methode parallel zur FLC angewendet wird (Beispiel Napf). Die Analyse eines komplexen Bauteiles zeigt für eine Werkstoffsorte die richtige Tendenz, wobei jedoch nicht alle kritischen Bereiche sicher erkannt werden. Zudem sind bei der Analyse mittels FLSC einige Randbedingungen zu beachten die eine robuste Nutzung stark erschweren. Abhängig von der jeweiligen Werkstoffsorte sind zukünftig weitere Versagensarten wie z.B. der duktile Scher- oder auch Trennbruch in die Analysen einzubeziehen,um die qualitative Aussage der Umformsimulationen noch zusätzlich zu steigern.
Ein Erfahrungsbericht zur Versagensbewertung von Umformsimulationen für Stahlwerkstoffe
2008
17 Seiten, 15 Bilder, 1 Tabelle, 8 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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