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EFB-Merkblatt Nr. 6320-2

Prozess- und werkstoffabhängige Identifikation kinematischer Verfestigungsmodelle

M-6320-2

Herausgeber:
EFB Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. - Arbeitskreis Übergreifende Optimierung

12 Seiten

Preis (Digital) EUR 13,00

Dieses Merkblatt bietet eine Unterstützung bei der Auswahl und Identifikation kinematischer Verfestigungsmodelle zur numerischen Abbildung des Bauschinger-Effekts von Blechwerkstoffen. Es resultiert aus den AiF-Projekten 17375N „Identifikation spannungsabhängiger Bauschinger-Koeffizienten“ (EFB-Forschungsbericht Nr. 432) und 17613N „Analyse prozessnaher Einflüsse auf das Rückfederungsverhalten von Blechwerkstoffen“( (EFB-Forschungsbericht Nr. 509)

Basierend auf den untersuchten Werkstoffen, der naturharten Aluminiumlegierung AA5182-O, der ausscheidungshärtbaren Legierung AA6016, den Tiefziehstählen DX54D (VDA – CR3-GI) und DX56D (VDA – CR4-GI) sowie den höchstfesten Dualphasenstählen DP600 (VDA – CR330Y590T-DP-GI) und DP800 (VDA – CR440Y780T-DP-GI), erfolgt eine werkstoffspezifische Empfehlung zur experimentellen Charakterisierung, der Auswahl der benötigen Modellkomplexität sowie der Identifikationsmethodik. Neben einer Anleitung zur Einbindung dehnungsspezifischer Parametersätze wird mit der Definition eines skalaren Kennwerts eine Möglichkeit zur Bewertung der Lastwechselintensität von Umformoperationen aufgezeigt.

Der Lastwechselindikator gestattet hierbei die Identifikation kritischer Bauteilbereiche, bei denen isotrope und kinematische Verfestigungsmodelle signifikant unterschiedliche Vorhersagen in der Umformsimulation treffen. Am Ende des Merkblatts findet der Anwender werkstoffspezifische Parametersätze unterschiedlicher Verfestigungsmodelle.

 

Inhalt

1    Ziel und Zweck des Merkblatts
2    Grundlagen
2.1    Der Bauschinger-Effekt
2.2    Numerische Modelle zur Abbildung des Bauschinger-Effekts
3    Experimentelle Charakterisierung des Bauschinger-Effekts
3.1    Versuchsaufbauten
3.2    Empfohlene Versuchsmethodik
4    Identifikation kinematischer Verfestigungsmodelle
4.1    Inverse Parameterermittlung
4.2    Versuchsspezifischer Modellaufbau
4.3    Empfohlene Identifikationsstrategie
5    Bauschinger-Effekt relevanter Blechwerkstoffe
5.1    Werkstoffspezifische Ausprägung des Bauschinger-Effekts
5.2    Einfluss des Dehnungspfades
5.3    Einfluss des Spannungszustands
5.4    Einfluss der Walzrichtung
6    Bewertung kinematischer Verfestigungs-modelle anhand von Validierungsversuchen
7    Beschreibung einer skalaren Kenngröße zur Identifikation der Lastwechselintensität im Bauteil
8    Einbindung variabler Parametersätze
9    Beispielhafte Materialparametersätze
10    Schrifttum

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