Modelling and simulation of the influence of nonlinear induced anisotropy on the final form of sheet metal parts considering in particular size effects

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Die Qualität von Umformprozessen ist wesentlich durch Form- und Maßhaltigkeit der Bauteile beeinflusst. Oft führt schon die Variation eines einzelnen Parameters zu nicht unmittelbar vorhersagbaren Effekten. Beispielsweise sind abhängig von der Breite des Bleches beim freien Biegen Aufwölbungen quer zur Biegerichtung zu beobachten, womit ein Verlust an Symmetrie und mithin eine Erweiterung der Dimension des Problems verbunden ist. Hiermit eng zusammen hängt der weithin als Rückfederung bekannte Effekt, der für eine deutliche Diskrepanz zwischen der tatsächlichen und der simulierten Form eines Bauteiles verantwortlich gemacht wird. Als Ursache hierfür kann u.a. die Schwierigkeit einer passenden Wahl des Materialmodells bzw. die Bestimmung der Modellparameter genannt werden. Dies liegt im wesentlichen daran, daß die experimentelle Datenbasis für eine verlässliche Bestimmung der Modellparameter nicht ausreicht. Auf der Basis erweiterter experimenteller und numerischer Betrachtungen für ausgewählte Werkstoffe soll eine elasto-viskoplastische Modellierung formuliert und identifiziert werden, die in der Lage ist, deformationsinduziert und zunächst verfestigungsbedingt anisotropes Verhalten der Bleche abzubilden, so dass eine realistischere Umformsimulation zu erwarten ist. In diesem Forschungsvorhaben ist eine enge Zusammenarbeit vorgesehen mit den ebenfalls im SPP 1138 geplanten Projekten von Prof. Kleiner, Lehrstuhl für Umformtechnik, sowie von Prof. Turek, Lehrstuhl für Angewandte Mathematik und Numerik, beide Universität Dortmund.