Evaluation of failure behaviour of sheet metals

Bestimmung des Versagensverhaltens von Blechwerkstoffen mittels Grenzformänderungsdiagramm

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus4-140552
  • 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 toThe 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.show moreshow less
  • 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 MaterialienDie 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.show moreshow less

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Metadaten
Author:Emanuela Affronti
URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus4-140552
DOI:https://doi.org/10.25593/978-3-96147-304-5
ISBN:978-3-96147-304-5
Series (Volume number):FAU Studien aus dem Maschinenbau (342)
Publisher:FAU University Press
Place of publication:Erlangen
Editor:Jörg Franke, Nico Hanenkamp, Marion Merklein, Michael Schmidt, Sandro Wartzack
Referee:Marion Merklein, Livan Fratini, Andreas Maier
Advisor:Marion Merklein
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Year of Completion:2020
Embargo Date:2020/07/03
Publishing Institution:FAU University Press
Granting Institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Technische Fakultät
Date of final exam:2019/12/09
Release Date:2020/07/10
Tag:forming limit curve; material characterisation; necking; sheet metal forming
SWD-Keyword:Probekörper / Werkstoffprüfung; Grenzformänderungskurve; Hochfester Stahl; Aluminiumlegierung; Prüfstand; Ingenieurwissenschaften; Maschinenbau; Produktionstechnik
Pagenumber:ix, 136 Seiten
Note:
Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN: 978-3-96147-303-8
Original publication:mb.fau.de/diss
Institutes:Technische Fakultät / Department Maschinenbau
Technische Fakultät / Department Maschinenbau / Lehrstuhl für Fertigungstechnologie (LFT)
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 60 Technik / 600 Technik, Technologie
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
open_access (DINI-Set):open_access
Collections:Universität Erlangen-Nürnberg / FAU University Press
Licence (German):Creative Commons - CC BY-NC - Namensnennung - Nicht kommerziell 4.0 International