Mehrachsige Beanspruchung und numerische Simulation von metallischen Konstruktionsschaumstoffen

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Die Untersuchungsergebnisse zur Ermittlung von Werkstoffkennwerten und -gesetzen polymerer Schaumstoffe sind auf zellulare metallische Werkstoffe wegen ihres im allgemeinen elastoplastischen Verhaltens kaum zu übertragen. Die Ergebnisse aus bisherigen mechanischen Untersuchungen basieren überwiegend auf einachsigen Druckversuchen, obwohl Schaumstoffe in den meisten Anwendungsfällen mehrachsig beansprucht werden. Auch in den DIN-Normen werden nur einachsige Druckversuche und darüber hinaus zwar auch Zug- und Schwerversuche empfohlen, ohne eine werkstoffmechanisch sinnvolle Probenform zu berücksichtigen. Deshalb soll ein neuer Probekörper für alle Beanspruchungsarten so entwickelt werden, daß damit auch bei Torsionsbeanspruchung ein weitgehend homogener Spannungszustand im Probenquerschnitt herrscht. Das mechanische Werkstoffverhalten von Aluminiumchäumen soll damit in dehnungs- und gleitungsgeregelten Versuchen bei kurzzeitiger monotoner und zyklischer sowie schlagartiger einachsiger und kombinierter Beanspruchung untersucht werden. Die hieraus entwickelten Stoffgleichungen sollen zur numerischen Simulation des Bauteilverhaltens mit Berücksichtigung des Energieaufnahmevermögens in ein FEM-Programm implementiert werden.