Identifikation elastoplastischer und bruchmechanischer Materialparameter aus Small-Punch-Kleinstproben mit Hilfe numerischer Simulation

Die Veränderung des mechanischen Werkstoffverhaltens in technischen Anlagen durch Alterung，Versprödung，betriebliche Beanspruchung u.ä.在工作站上进行了一次原位检查。Um die Beschädigung der zu uberwachenden Anlagen durch die Entnahme von Probenmaterial möglichst gering zu halten，is die Verwendung von Kleinstproben vorteilhaft. Beim小冲切测试（SPT）将使用一个双头探针（ca.直径8 mm），兰德（Rand）通过Niederhalter固定，从一个Stempel napfartig verformt。这种微型铁合金的最基本的工艺方法是用钢模的Kraft-Verziehbungs-Kurve，从弹性塑性材料中加工出钢模，然后再进行焊接。这是一种通过数值模拟来获得小冲杆试验信息的方法，它可以定量和定性地分析小冲杆试验。最后，我们要解决的问题是几何优化和最优化韦尔登。通过数值分析确定了一个初始变形韦尔登的弹塑性变形力学材料模型，使工件的弯曲变形和变形力学韦尔登的识别成为可能。

Die Veränderung des mechanischen Werkstoffverhaltens in technischen Anlagen durch Alterung, Versprödung, betriebliche Beanspruchung u.ä. erfordern eine in situ Überwachung des Werkstoffzustandes. Um die Beschädigung der zu überwachenden Anlagen durch die Entnahme von Probenmaterial möglichst gering zu halten, ist die Verwendung von Kleinstproben vorteilhaft. Beim Small-Punch-Test (SPT) wird eine dünne scheibchenförmige Probe (ca. Ø 8 mm), deren Rand durch Niederhalter fixiert ist, von einem Stempel napfartig verformt. Das meßbare Ergebnis dieses Miniatur-Tiefziehversuchs ist die Kraft-Verschiebungs-Kurve des Stempels, die vom elastoplastischen Verformungsverhalten des Werkstoffs und seinen Festigkeitseigenschaften abhängt. Ziel dieses Vorhabens ist es, mit Hilfe numerischer Simulation das Informationspotential des Small-Punch-Tests vollständig zu erschließen und somit seine Aussagefähigkeit quantitativ und qualitativ zu verbessern. Zuerst soll die Versuchsanordnung hinsichtlich Geometrie und Belastung optimiert werden. Anschließend soll durch numerische Analysen unter Verwendung elastoplastischer schädigungsmechanischer Materialmodelle ein Auswerteverfahren der primären Versuchsergebnisse entwickelt werden, womit die wahre Fließkurve des Werkstoffs und die bruchmechanischen Versagenskenngrößen identifiziert werden können.