Neue Methodik zur Vorhersage des Materialversagens bei nicht-linearen Dehnwegen

Die Vorhersage des Formänderungsvermögens von Blechwerkstoffen ist eine der wichtigsten Aufgaben bei der Blechumformsimulation. In der Industrie erfolgt die Bewertung des Formänderungsvermögens mit Hilfe des Grenzformänderungsdiagramms nach ISO 12004-2. Allerdings ist die Formänderungskurve nur für Umformoperationen mit linearen und kontinuierlichen Dehnpfaden anwendbar. Nicht-lineare Dehnpfade wie sie in komplexen unregelmäßig geformten Blechbauteilen oder häufig bei Blechbauteilen, welche durch mehrstufige Umformoperationen hergestellt werden, auftreten, können nicht mit der linearen Grenzformänderungskurve bewertet werden. Um eine Möglichkeit zu schaffen, diese nicht-linearen Dehnpfade bewerten zu können, wurde ein generalisiertes Grenzformänderungskonzept (General Forming Limit Concept, GFLC) entwickelt [VOLK13a]. Die Anwendbarkeit sowie die Vorhersagegenauigkeit des Konzepts für bi-lineare Dehnpfade konnten bereits im Numisheet Benchmarkt 1 (2014) gezeigt werden. Im Rahmen weiterführender experimenteller Untersuchungen wurde die Gültigkeit des GFLCs zur Bewertung von dreistufigen nicht-linearen Dehnpfaden bestätigt. Der experimentelle Aufwand zur Abbildung dreistufiger nicht-linearer Dehnpfade ist aufgrund der benötigten unterschiedlichen Probengeometrien und Prüfmaschinen sehr hoch. Durch eine aus der Simulation ermittelte Beschnittgeometrie konnte ausgehend von einer Vollprobe ein dreistufiger nicht-linearer Dehnpfad im Nakajima-Versuch experimentell abgebildet werden.     «

Die Vorhersage des Formänderungsvermögens von Blechwerkstoffen ist eine der wichtigsten Aufgaben bei der Blechumformsimulation. In der Industrie erfolgt die Bewertung des Formänderungsvermögens mit Hilfe des Grenzformänderungsdiagramms nach ISO 12004-2. Allerdings ist die Formänderungskurve nur für Umformoperationen mit linearen und kontinuierlichen Dehnpfaden anwendbar. Nicht-lineare Dehnpfade wie sie in komplexen unregelmäßig geformten Blechbauteilen oder häufig bei Blechbauteilen, welche durc...     »