Evaluation of failure behaviour of sheet metals

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Diss. Reihe Maschinenbau, Band 342

Language
en
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2020-07-10
Issue Year
2020
Authors
Affronti, Emanuela
Editor
Franke, Jörg
Hanenkamp, Nico
Merklein, Marion
Schmidt, Michael
Wartzack, Sandro
Publisher
FAU University Press
ISBN
978-3-96147-304-5
Abstract

The full exploitation of sheet metal formability is crucial for process optimization. This applies in particular to the automotive industry, in which the current trend is in the development of lightweight structures. Nevertheless, the standard evaluation methodology shows weaknesses for brittle materials. In the present study, a detailed analysis of the failure mechanisms for different material classes was carried out to improve the failure limit evaluation. The aim was to analyse the validity of the definition of the onset of necking in order to assure the correct prediction of the deformation limits, including those that do not show any localizations. The knowledge gained was used to define a validity window using pattern recognition methodology and to optimize the forming limit evaluation while taking into consideration the peculiarities of the different materials.

Abstract

Die volle Ausschöpfung der Umformbarkeit von Blechen ist entscheidend für die Prozessoptimierung. Dies gilt insbesondere für die Automobilindustrie, wo der aktuelle Trend in der Entwicklung von Leichtbaustrukturen liegt. Dennoch zeigt die aktuelle Standardevaluierungsmethodik für leichte und spröde Materialien Schwächen auf. In der vorliegenden Untersuchung wurde zur Verbesserung der Evaluierung der Versagensgrenze eine detaillierte Analyse der Versagensmechanismen bei verschiedenen Materialklassen durchgeführt. Ziel war es, die Gültigkeit der Definition des Einschnürungsbeginn zu analysieren und eine korrekte Vorhersage der Formänderungsgrenzen zu gewährleisten, welche auch für Materialien gilt, die keine Lokalisierungen zeigen. Die erarbeiteten Erkenntnisse wurden genutzt, um ein Gültigkeitsfenster mittels Mustererkennungsmethodik für die Grenzformänderungsvermögen zu definieren sowie die Evaluation der Formänderungsgrenzen zu optimieren, ohne die Besonderheiten der unterschiedlichen Materialien aus den Augen zu verlieren.

Series
FAU Studien aus dem Maschinenbau
Series Nr.
342
Citation
Notes
Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN: 978-3-96147-303-8
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