Numerical computation and design procedures on the basis of coupled transient field computation for the electromagnetic sheet metal forming

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Da die Hochgeschwindigkeitsumformung (HGU) von Blechen werkstoffliches Neuland betritt, existieren im Gegensatz zur HGU rohrförmiger Halbzeuge massive Wissensdefizite im Hinblick auf die Vorhersagbarkeit des Umformergebnisses. Simulationsrechnungen des Umformvorganges sind daher als Ergänzung zu experimentellen Untersuchungen unerlässlich, um auf analytischem Wege eine Wissensbasis zu den Wirkmechanismen der elektromagnetischen Blechumformung zu schaffen. Numerische Berechnungen solcher Vorgänge sind nur unter gleichzeitiger Erfassung der elektromechanischen Wechselwirkungen sinnvoll, um auf diese Weise den elektrotechnischen Teil der Anlage theoretisch zu begründen, damit eine angepasst optimale Anlagenrealisierung vorbereitet werden kann. Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht also darin, Methoden für die integrierte numerische Simulation elektrodynamisch-strukturmechanischer transienter Vorgänge zu entwickeln und zu implementieren, um bei vorgegebenem gewünschten Umformergebnis die optimale Strom-Spannungssituation an der Magnetspule zu prognostizieren und daraus top-down und synthesisch die Umformspuleneinrichtung und deren Auslegung zu bestimmen. Des Weiteren sollen Erweiterungsmöglichkeiten bestehender Anlagen aufgedeckt und bei Bedarf besser angepasste Energiequellen bestimmt, ausgelegt und realisiert werden. Die zum Betrieb der Anlage notwendige Impulsmesstechnik wird aus Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) in überwiegend optischen Varianten integriert.