Entwicklung neuer Technologien zur numerischen Simulation quasistatisch-dynamisch kombinierter Umformverfahren

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Für die realitätsnahe Simulation kombinierter Tiefzieh- und elektromagnetischer Prozesse werden auch in der zweiten Phase des Projektes numerisch effiziente Simulationswerkzeuge entwickelt und bereitgestellt. Das Teilprojekt konzentriert sich hierbei auf die Arbeitsgebiete Schädigungsmodellierung (für quasistatische und Hochgeschwindigkeitsprozesse), Finite-Elemente- Technologie und Kontaktmodellierung für kombinierte Umformprozesse. Aufbauend auf dem in der ersten Phase entwickelten Schädigungsmodell wird eine Erweiterung der Materialmodellierung um die Berücksichtigung anisotroper Schädigungseffekte angestrebt. Des Weiteren zielt das Projekt auf eine nichtlokale Formulierung des neuen anisotropen Schädigungsmaterialmodells, welche die Netzabhängigkeit der Versagenssimulation der Prozesskette Tiefziehen - elektromagnetische Blechumformung beseitigt und eine möglichst genaue Vorhersage der Formänderungsgrenzen ermöglicht. Im Bereich der Finite-Elemente-Technologie soll die in Phase I entwickelte QIST-Technologie weiter entwickelt und für die Simulation der elektromagnetischen Blechumformung mit LS-Dyna anwendbar gemacht werden. Das neue Element ist dann in anspruchsvollen Simulationen von realen Hochgeschwindigkeitsprozessen zu testen und mit verfügbaren Elementen aus LS-Dyna zu vergleichen. Schließlich beschäftigt sich das Projekt mit der Kontaktmodellierung von Hochgeschwindigkeitsprozessen, wobei insbesondere der Einfluss der Matrize (Werkstoff und Geometrie) auf das Umformergebnis untersucht werden soll. Das resultierende physikalisch basierte Modellierungspaket (Material / Element / Kontakt) wird anhand von experimentellen Daten aus TP4 (IW) und mithilfe des Optimierungsalgorithmus von TP2 (HSHL) validiert und TPI (IUL) zur Prozesskettensimulation und TP2 (HSHL) zur Prozessoptimierung zur Verfügung gestellt.