Maßgeschneiderte Werkstoffcharakterisierung für die numerische Auslegung von Blechumformprozessen

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23752_Lenzen_Diss_MB_426.pdf (11.23 MB)
Diss. Reihe Maschinenbau, Band 426

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2023-08-08
Issue Year
2023
Authors
Lenzen, Matthias
Editor
Franke, Jörg
Hanenkamp, Nico
Hausotte, Tino
Merklein, Marion
Müller, Sebastian
Schmidt, Michael
Wartzack, Sandro
Publisher
FAU University Press
ISBN
978-3-96147-664-0
Abstract

In many industries, there is a trend towards lightweight design to reduce the overall weight of the product. The challenge in this context is the reduced formability of these innovative materials with lightweight design potential. Especially the material behavior at plane strain is of crucial importance, since the lowest formability is present here. The primary objective is therefore the fundamental investigation of the material behavior at plane strain and the influence on the mapping accuracy of the modeled yield locus in the context of plane strain. For this purpose, new testing and evaluation methods are being developed. The resulting material parameters will subsequently be used for an improved modeling. The approach will be validated by means of error indicators based on a sample process. The aim is to achieve an efficient material characterization and identification of the essential model parameters in order to improve the simulation quality. With the knowledge gained, it is possible to reduce the number of tests required and thus the financial and time expenditure to the necessary minimum, while at the same time making the process design more efficient.

Abstract

In zahlreichen Industriezweigen besteht ein Trend zur Reduktion des Gesamtgewichts des Erzeugnisses durch Leichtbauweise. Herausforderung in diesem Kontext ist das geringere Formänderungsvermögen dieser innovativen Materialien mit Leichtbaupotential. Gerade das Werkstoffverhalten bei ebener Dehnung ist von entscheidender Bedeutung, da hier das geringste Formänderungsvermögen vorliegt. Das primäre Ziel liegt daher in der grundlagenorientierten Untersuchung des Werkstoffverhaltens bei ebener Dehnung sowie des Einflusses auf die Abbildungsgenauigkeit des initial modellierten Fließorts im Kontext der ebenen Dehnung. Dafür werden neue Prüf- und Auswertemethoden erarbeitet. Die so ermittelten Kennwerte werden anschließend für eine verbesserte Modellierung herangezogen. Validiert wird der Ansatz über Fehlerindikatoren anhand eines Bespielprozesses. Ziel ist eine effiziente Werkstoffcharakterisierung und Identifikation der wesentlichen Modellparameter, um die Simulationsgüte zu steigern. Mit den gewonnenen Erkenntnissen ist es möglich, die Anzahl der notwendigen Tests und damit verbunden den finanziellen und zeitlichen Aufwand auf das notwendige Minimum zu reduzieren und gleichzeitig die Prozessauslegung effizienter zu gestalten.

Series
FAU Studien aus dem Maschinenbau
Series Nr.
426
Citation
Notes
Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN: 978-3-96147-663-3
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