Maßgeschneiderte Werkstoffcharakterisierung für die numerische Auslegung von Blechumformprozessen

Tailored material characterization for the numerical layout of sheet metal forming processes

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus4-237527
  • 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 ermitteltenIn 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.show moreshow less
  • 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 anIn 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.show moreshow less

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Metadaten
Author:Matthias LenzenORCiD
Persistent identifiers - URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus4-237527
Persistent identifiers - DOI:https://doi.org/10.25593/978-3-96147-664-0
ISBN:978-3-96147-664-0
Series (Volume number):FAU Studien aus dem Maschinenbau (426)
Publisher:FAU University Press
Place:Erlangen
Editor:Jörg Franke, Nico Hanenkamp, Tino Hausotte, Marion Merklein, Sebastian Müller, Michael Schmidt, Sandro Wartzack
Referee:Marion Merklein, Gerson Meschut
Advisor:Marion Merklein
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of publication:2023
Date of online publication (Embargo Date):2023/08/07
Publishing Institution:FAU University Press
Granting institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Technische Fakultät
Acceptance date of the thesis:2023/03/09
Release Date:2023/08/08
Tag:Ebene Dehnung; Fließort; Werkstoffcharakterisierung; Werkstoffmodellierung
SWD-Keyword:Materialcharakterisierung; Materialmodellierung; Kennwertermittlung; Ingenieurwissenschaften; Maschinenbau; Produktionstechnik
Length/size:xi, 187 Seiten
Notes:
Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN: 978-3-96147-663-3
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
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 67 Industrielle Fertigung / 670 Industrielle Fertigung
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
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