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EFB-Merkblatt Nr. 6330

Experimentelle und numerische Grundlagen zur Modellierung der Wärmefreisetzung beim Umformen von Stahlblechen

M-6330

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

9 Seiten

Preis (Digital) EUR 10,34

Das Merkblatt bietet verschiedenen Anwendergruppen der stahlverarbeitenden Industrie sowie Softwareentwicklern und -anwendern einen methodischen Leitfaden zur Ermittlung des materialspezifischen Anteils der plastischen Arbeit, welcher in Wärme umgewandelt wird. Es werden die notwendigen Experimente und Restriktionen beschrieben, um eine variable Wärmefreisetzungsfunktion in Abhängigkeit von Umformgrad, Umformrate und Spannungszustand ermitteln zu können. Des Weiteren wird die Vorgehensweise von der Auswertung und Berechnung bis hin zur Implementierung des Modells zur Wärmefreisetzung in die Simulationssoftware LS-DYNA aufgezeigt. Mittels dieser experimentell bestimmten variablen Wärmefreisetzungsfunktion wird eine genaue Vorhersage der Temperaturentwicklung im Werkstück aufgrund von plastischer Arbeit angestrebt.

Die im Nachhinein aufgeführten Ergebnisse beruhen auf Arbeiten im Rahmen des IGF-Vorhabens 19245N zur „Erweiterung der Modellierung der Wärmefreisetzungsrate für Stähle“ (EFB-Forschungsbericht Nr. 521). Im Rahmen dieses Forschungsprojektes wurden ein Dualphasenstahl CR590Y980T-DP sowie ein Tiefziehstahl CR5 untersucht. Diesbezüglich werden Empfehlungen zur Charakterisierung der Wärmefreisetzung basierend auf der Aufnahme von Temperatur- und Dehnungsfeldern ausgesprochen, welche die Grundlage für die erläuterten Berechnungen bieten.

Inhaltsverzeichnis

Schlagworte
1    Ziel und Zweck des Merkblatts
2    Gültigkeitsbereich des Merkblatts
3    Grundlagen
3.1    Wärmefreisetzung
3.2    Wärmeübertragung
4    Experimentelle Methoden
4.1    Funktionsprinzip
4.1.1    Zugversuch
4.1.2    Hydraulische Tiefung
4.1.3    Marciniak-Prüfung
4.2    Konzept zur Aufnahme von Temperatur- und Dehnungsfeldern
5    Werkstoffe
5.1    Materialcharakterisierung
5.2    Materialmodellierung
5.2.1    CR590Y980T-DP
5.2.2    CR5
6    Anwendungsrichtlinien
6.1    Aufnahme von Temperatur- und Dehnungsfeldern
6.2    Kopplung der Messwerte
7    Berechnung des Taylor-Quinney Koeffizienten
8    Implementierung der Wärmefreisetzungsfunktion
9    Validierung
9.1    Zugversuch
9.2    Marciniak-Prüfung
10    Schrifttum
10.1    Normen
10.2    Literatur
Forschungsstelle
Beteiligte Firmen

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