Verbesserte Versagensvorhersage von hoch- und höchstfesten Stahlblechen bei der Umformsimulation
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Freiberg
Techn. Univ. Bergakad.
2012
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| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Freiberger Forschungshefte
B ; 348 : Werkstofftechnologie |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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INHALTSVERZEICHNIS
FORMELZEICHEN- UND ABKUERZUNGSVERZEICHNIS III
1 EINLEITUNG 1
2 STAND DER TECHNIK 3
2.1 H O C H - U N D HOECHSTFESTE STAEHLE FUER STRUKTURBAUTEILE 3
2.1.1 MIKROLEGIERTE STAEHLE 4
2.1.2 DUALPHASENSTAEHLE 5
2.1.3 KOMPLEXPHASENSTAEHLE 5
2 . 1 . 4 TRIP-STAEHLE (TRANSFORMATION-LNDUCED-PLASTICITY) 6
2 . 1 . 5 MARTENSITPHASENSTAEHLE 7
2.2 PLASTISCHE U M F O R M U N G VON METALLEN 8
2.2.1 MECHANISMEN D E R PLASTISCHEN VERFORMUNG 8
2.2.2 VERFESTIGUNGSMECHANISMEN BEI D E R U M F O R M U N G V O N STAEHLEN
9
2.3 WERKSTOFFVERSAGEN BEI DER BLECHUMFORMUNG 1 0
2.3.1 ARTEN DES WERKSTOFFVERSAGENS 1 0
2.3.2 TEMPERATUREINFLUSS 12
2.3.3 GESCHWINDIGKEITSEINFLUSS 12
2.3.4 EINFLUSS DES SPANNUNGSZUSTANDS 12
2.4 CHARAKTERISIERUNG DER U M F O R M B A R K E I T VON HOCH- UND
HOECHSTFESTEM STAHLBLECH 15 2.4.1 ZEITUNABHAENGIGE MAKROMECHANISCHE
VERSAGENSMODELLE 15
2.4.2 ZEITABHAENGIGE MAKROMECHANISCHE VERSAGENSMODELLE 1 8
3 AUSGANGSZUSTAND UND VORGEHENSWEISE 2 1
4 VERWENDETE SIMULATIONS- UND VERSUCHSWERKZEUGE, WERKSTOFFE UND METHODEN
2 5 4.1 BESCHREIBUNG D E R VERSUCHSWERKSTOFFE 2 5
4.1.1 CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG 2 5
4.1.2 GEFUEGEAUFBAU 2 6
4.1.3 MECHANISCHE KENNWERTE 2 7
4.2 UNTERSUCHUNGEN ZUR ERMITTLUNG MECHANISCHER WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN 3
1
4.2.1 EINACHSIGER FLACHZUGVERSUCH 3 1
4.2.2 SCHICHTSTAUCHVERSUCH 3 3
4.2.3 SCHERZUGVERSUCH 3 5
4.3 VERSUCHE ZUR ERMITTLUNG VON U M F O R M - UND BAUTEILEIGENSCHAFTEN 3
7
4.3.1 VERSUCH NACH N A K A J I M A 3 7
4.3.2 DEMONSTRATORBAUTEIL KREUZNAPF 3 8
4.3.3 OPTISCHE FORMAENDERUNGSANALYSE 3 9
4.3.4 BLECHDICKENMESSUNG BEIM DEMONSTRATORBAUTEIL 4 3
4.4 METHODEN ZUR CHARAKTERISIERUNG VON G E F UE G E UND BRUCHFLAECHEN 4 5
4.4.1 METALLOGRAPHISCHE UNTERSUCHUNGEN 4 5
4.4.2 RASTERELEKTRONENMIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN 4 9
4.5 SIMULATIONSMETHODEN 5 0
4.5.1 BAUTEILMODELLIERUNG UND RANDBEDINGUNGEN 5 0
4.5.2 MATERIALMODELLIERUNG 5 1
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IMAGE 2
II INHALTSVERZEICHNIS
4 . 5 . 3 VERSAGENSMODELLIERUNG 5 4
5 ERGEBNISSE EXPERIMENTELLER UNTERSUCHUNGEN 5 7
5.1 MECHANISCHE WERKSTOFFEIGENSCHATTEN 5 7
5.1.1 SPANNUNGS-DEHNUNGS-VERLAEUFE (ZUGVERSUCH) 5 7
5 . 1 . 2 VERFESTIGUNGSEXPONENT (ZUGVERSUCH) 5 9
5 . 1 . 3 SENKRECHTE ANISOTROPIE 61
5 . 1 . 4 SPANNUNGS-SCHIEBUNGS-VERLAEUFE (SCHERZUGVERSUCH) 6 2
5 . 1 . 5 VERFESTIGUNGSEXPONENT (SCHERZUGVERSUCH) 6 4
5.2 U M F O R M - UND BAUTEILEIGENSCHAFTEN 6 6
5.2.1 GRENZFORMAENDERUNG 6 6
5 . 2 . 2 KRAFT-WEG-VERLAEUFE (NAKAJIMA-VERSUCH) 6 7
5 . 2 . 3 FORMAENDERUNGSANALYSE VERSUCHSGEOMETRIE 6 9
5 . 2 . 4 BLECHDICKENVERLAEUFE VERSUCHSGEOMETRIE 73
5 . 2 . 5 ZIEHTIEFEN UND VERSAGENSSTELLEN D E R VERSUCHSGEOMETRIE 77
5 . 3 GEFUEGE- UND BRUCHFLAECHENUNTERSUCHUNGEN 8 0
5.3.1 BELASTUNGSABHAENGIGE GEFUEGEVERTEILUNG 8 0
5 . 3 . 2 BELASTUNGSABHAENGIGE BRUCHFLAECHE 9 3
6 ERGEBNISSE ANALYTISCHER UNTERSUCHUNGEN 1 0 7
6.1 MECHANISCHE WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN 107
6.1.1 SPANNUNGS-DEHNUNGS-VERLAEUFE (ZUGVERSUCH) 107
6 . 1 . 2 SPANNUNGS-DEHNUNGS-VERLAEUFE (SCHERZUGVERSUCH) 109
6 . 2 U M F O R M - U N D BAUTEILEIGENSCHAFTEN 112
6.2.1 KRAFT-WEG-VERLAEUFE (NAKAJIMA-VERSUCH) 112
6 . 2 . 2 FORMAENDERUNGSVERTEILUNG VERSUCHSGEOMETRIE 115
6 . 2 . 3 BLECHDICKENVERLAEUFE VERSUCHSGEOMETRIE 119
7 VERSAGENSANALYSE BISHERIGER UND NEU ENTWICKELTER VERSAGENSKRITERIEN
123 7.1 VERSAGENSANALYSE MITTELS GRENZFORMAENDERUNG 123
7.2 ERGEBNISSE NEU ENTWICKELTER VERSAGENSKRITERIEN 128
7.2.1 KENNWERT: VON-MISES-VERGLEICHSSPANNUNG 128
7.2.2 KENNWERT: ERSTE HAUPTSPANNUNG 128
7.2.3 KENNWERT: NORMIERTE ERSTE HAUPTSPANNUNG 129
7 . 2 . 4 KENNWERT: HYDROSTATISCHE SPANNUNG 130
7 . 2 . 5 KENNWERT: NORMIERTE HYDROSTATISCHE SPANNUNG 131
7.3 VERSAGENSANALYSE A N H A N D EINES NEU ENTWICKELTEN
VERSAGENSKRITERIUMS 133
8 DISKUSSION D E R ERGEBNISSE 1 3 7
8.1 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN 137
8.1.1 MECHANISCHE WERKSTOFFKENNWERTE 137
8 . 1 . 2 UMFORMRELEVANTE WERKSTOFFKENNWERTE 143
8 . 1 . 3 G E F UE G E - U N D BRUCHFLAECHENUNTERSUCHUNGEN 147
8.2 VERGLEICH EXPERIMENTELLER UND ANALYTISCHER UNTERSUCHUNGEN 149
8.2.1 MECHANISCHE WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN 149
8 . 2 . 2 U M F O R M - U N D BAUTEILEIGENSCHAFTEN 153
8 . 3 VERGLEICH BISHERIGER UND NEU ENTWICKELTER VERSAGENSKRITERIEN 170
9 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 173
1 0 LITERATURVERZEICHNIS 1 7 7
ANHANG 191
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