Erweiterte Modellierung des elastischen Werkstoffverhaltens für die Rückfederungssimulation

用于回弹模拟的弹性材料行为的高级建模

• 批准号: 161988506
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Hartmut Hoffmann
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2009-12-31 至 2011-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/161988506?language=en
• 关键词: Erweiterte; Modellierung; des; elastischen; Werkstoffverhaltens

Zur Gewichtsreduzierung von Kraftfahrzeugen werden im Karosseriebau zunehmend Leichtbauwerkstoffe eingesetzt. Diese Leichtbauwerkstoffe als Karosseriewerkstoffe erfordern hohe Anstrengungen in Bezug auf die Herstellbarkeit und die geforderte Qualität der betreffenden Umformteile. Beim Einsatz von unterschiedlichen Werkstoffen tritt das Phänomen der Rückfederung aufgrund abweichender mechanischer Eigenschaften in verschiedenen Ausprägungen auf. Es handelt sich dabei um den elastischen Spannungsanteil, der nach dem Entlasten des Bauteils nach dem Umformprozess dafür sorgt, dass sich die Bauteilgeometrie tendenziell in Richtung des Ausgangsbleches hin verändert. Um dennoch die gewünschte Geometrie zu erhalten, wird die Rückfederung in der Werkzeuggeometrie entsprechend vorgehalten. Da für die neuen Leichtbauwerkstoffe noch wenig Erfahrungswissen vorhanden ist und die Umformsimulation noch keine zuverlässigen Aussagen hinsichtlich der Rückfederung zulässt, müssen oft mehrere Iterationsschleifen der zeit- und kostenintensiven Werkzeugkonstruktion, –fertigung und -einarbeit durchlaufen werden. Als Werkzeug für die virtuelle Produktentwicklung wird die Finite Elemente Simulation (FE-Simulation) in vielen Industriebereichen bereits standardisiert eingesetzt, um während der Werkzeugkonstruktion die prinzipielle Herstellbarkeit des Umformteils zu gewährleisten. Die Qualität des Simulationsergebnisses kann durch die genaue Vorhersage der Rückfederung deutlich verbessert werden. In diesem Forschungsprojekt werden die wesentlichen Eigenschaften des E-Moduls sowie der senkrechten Anisotropie in Abhängigkeit vom Umformgrad, der Umformgeschwindigkeit und der Blechwerkstofftemperatur untersucht und für die Blechumformsimulation modelliert. Die beiden Werkstoffkennwerte werden abhängig von Walzrichtung, Temperatur, Umformgrad und Umformgeschwindigkeit in der FE-Simulation für eine bessere Vorhersage der Rückfederung implementiert. Zur Verifikation der Simulationsergebnisse wird in diesem Forschungsprojekt die Rückfederung von zwei Realbauteilen bei Raumtemperatur und bei bis zu = 250 °C in praktischen Versuchen ermittelt und mit den FE-Ergebnissen abgeglichen.

由Kraftfahrzeugen韦尔登的铸件在Karosseriebau中可以制造出一种新的Leichtbauwerkstoffe。该Leichtbauwerkstoffe是Karosseriewerkstoffe在Bezug auf die Herstellbarkeit和die geforderte Qualität der betreffenden Umformteile中的最佳选择。Beim Einquiry von untermendedlichen Werkstoffen tritt das Phänomen der Rückfederung aufgrund abweichender mechanischer Eigenschaften in verbandedenen Ausprägungen auf.它是一种弹性跨度，在零件的加工过程中，零件的几何形状在变形过程中会发生变化。 Um dennoch die gewünschte Geometrie zu erhalten，wird die Rückfederung in der Werkzeuggeometrie entsprechend vorgehalten. Da für die neuen Leichtbauwerkstoffe noch wenig Erfahrungswissen vorhanden ist and die Umformsimulation noch zuverlässigen Aussagen hinsichtlich der Rückfederung zulässt，müssen often mehrere Iterationsschleifen der zeit- und kostenintensiven Werkzeugconstruktion，-fertigung und -einarbeit durchlaufen韦尔登. Als Werkzeug für die virtuelle Produktentwicklung wird die Finite Elemente Simulation（FE-Simulation）in vielen Industriebreichen bersiert eingesetzt，um während der Werkzeugconstruktion die prinzipielle Herstellbarkeit des Umformteils zu gewährleisten.模拟的质量可以通过德国Rückfederung的通用前处理韦尔登来确定。 在这个研究项目中，韦尔登利用E-moduls的特征值来描述在Umformgrad中的各向异性、Umformgeschwindigkeit和Blechwerkstofftemperatur untersucht以及Blechumform模拟模型。Die beiden Werkstoffkennwerte韦尔登abhängig von Walzrichtung，Temperatur，Umformgrad und Umformgeschwindigkeit in der FE-Simulation für eine bessere Vorhersage der Rückfederung implementiert.在室温和250 °C的实际测试中，将对两种实芯的Rückfederung进行仿真验证，并使用FE-Ergebnissen进行测试。