Entwicklung eines Softwaretools zur robusten Auslegung des Scherschneidprozesses von metallischen Schichtverbundwerkstoffen ohne zusätzliche Schmierstoffe

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Auf dem Gebiet des Scherschneidens von metallischen Schichtverbundsystemen sind bisher keine systematischen Grundlagenuntersuchungen zur robusten und methodischen Prozessauslegung durchgeführt worden. Zudem sind keine Arbeiten bekannt, die sich umfassend mit dem Trocken- Scherschneiden befassen und dabei explizit den Einsatz von Schmiermitteln zur Prozess- und Bauteiloptimierung ausschließen. Im Rahmen des Clusters liegt der Schwerpunkt des vorliegenden Projekts auf der numerischen und analytischen Modellierung des Scherschneidens. Besondere Herausforderungen sind hierbei u.a. die Modellierung der hybriden Werkstoffeigenschaften sowie die Modellierung des Scherschneidprozesses mithilfe kontinuumsmechanischer Schädigungsmodelle. Ziel ist es, nicht nur den Prozess weitestgehend realitätsnah abzubilden, sondern insbesondere auch grundlegende Erkenntnisse zum Werkstoffverhalten, dem auf das Werkzeug wirkenden Belastungskollektiv und dem daraus resultierenden Werkzeugverschleiß bzw. Werkzeugversagen zu erhalten. Als globales Projektziel gilt es ein Softwaretool zu entwickeln, das zur Auslegung und Optimierung von Scherschneidprozessen hybrider Verbundwerkstoffe sowie zur Verschleißprognose eingesetzt werden kann.