Integration metallphysikalischer Werkstoffmodelle in die FEM zur Simulation von Umformprozessen:
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Aachen
Shaker
2003
|
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110 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
UND
ZIELSETZUNG
1
1.1
INTRODUCTION
AND
OBJECTIVE
.
3
2
GEFUEGEENTWICKLUNG
BEI
DER
WARMUMFORMUNG
5
2.1
DYNAMISCHE
GEFUEGEAENDERUNG
.
6
2.2
STATISCHE
GEFUEGEAENDERUNG
.
13
2.3
TEXTURENTWICKLUNG
WAEHREND
UND
NACH
DER
WARMUMFORMUNG
.
15
2.4
UMWANDLUNGS
UND
AUSSCHEIDUNGSVORGAENGE
.
26
3
WERKSTOFFMODELLIERUNG
IN
DER
UMFORMTECHNIK
29
3.1
GRUNDGEDANKEN
DER
WERKSTOFFMODELLIERUNG
.
29
3.2
BESCHREIBUNG
DER
FLIESSKURVE
.
30
3.2.1
EMPIRISCH-PHAENOMENOLOGISCHE
FLIESSKURVENBESCHREIBUNG
.
31
3.2.2
PHYSIKALISCHE
ANSAETZE
ZUR
MODELLIERUNG
DER
FLIESSKURVE
.
36
3.3
MODELLIERUNG
DER
METALLKUNDLICHEN
VORGAENGE
.
51
3.3.1
STRUKTUR-EVOLUTIONSGLEICHUNGEN
.
52
3.3.2
MODELL
DES
ZELLULAREN
AUTOMATEN
(ZA)
ZUR
SIMULATION
DER
STATISCHEN
REKRISTALLISATION
.
55
3.4
TEXTURMODELLIERUNG
.
64
4
EXPERIMENTELLE
ARBEITEN
ZUR
ERMITTLUNG
VON
WERKSTOFFMODELLEN
69
4.1
STANDARDVERSUCHE
ZUR
FLIESSKURVENERMITTLUNG
.
70
4.1.1
ZYLINDERSTAUCHVERSUCH
.
71
4.1.2
FLACHSTAUCHVERSUCH
.
72
4.1.3
CHANNEL
DIE
COMPRESSION
TEST
.
77
4.1.4
VERGLEICH
UND
BEWERTUNG
DER
VORGESTELLTEN
VERFAHREN
ZUR
FLIESSKUR
VENAUFNAHME
.
78
4.1.5
SPEZIELLE
METHODEN
ZUR
KOMPENSATION
DER
UMFORMWAERME
.
83
4.2
VERSUCHE
ZUR
CHARAKTERISIERUNG
DES
STATISCHEN
WERKSTOFFVERHALTENS
.
90
4.2.1
BESTIMMUNG
DER
KINETIK
DER
STATISCHEN
ENTFESTIGUNG
.
92
4.2.2
DOPPELSTAUCHVERSUCH
.
94
4.2.3
SPANNUNGSRELAXATIONSTEST
.
100
4.2.4
VERGLEICH
UND
BEWERTUNG
DER
STATISCHEN
ERMITTLUNGSMETHODEN
.
101
I
NHALTSVERZEICHNIS
4.3
ZUSAMMENFASSUNG
UND
EMPFEHLUNG
.
107
4.4
FLIESSKURVENBESCHREIBUNG
MIT
HILFE
VON
OPTIMIERUNGSMETHODEN
.
110
4.4.1
GRUNDLAGEN
DER
OPTIMIERUNGSMETHODEN
.
110
4.4.2
DAS
PROGRAMM
CAOT
.
111
4.4.3
KOMBINATORISCHEN
OPTIMIERUNG
EINER
FLIESSKURVENBESCHREIBUNG
FUER
ALUMINIUM
.
114
4.4.4
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
.
119
4.5
WALZKONZEPT
ZUR
VALIDIERUNG
VON
WERKSTOFFMODELLEN
.
121
5
IMPLEMENTIERUNG
DER
WERKSTOFFMODELLE
IN
DIE
FINITE
ELEMENT
METHODE
127
5.1
DAS
FE-PAKET
LARSTRAN/SHAPE
.
127
5.2
PHYSIKALISCHES
MODELLIERUNGSKONZEPT
.
128
5.2.1
INTEGRATION
DES
VERSETZUNGSDICHTEANSATZES
IN
DIE
FEM
.
128
5.2.2
BERUECKSICHTIGUNG
DER
VERFORMUNGSTEXTUR
BEI
DER
WARMUMFORMUNG
.
131
5.2.3
KOPPLUNG
DES
ZELLULAREN
AUTOMATEN
(ZA)
MIT
DER
FEM
.
134
5.3
EINBINDUNG
PHYSIKALISCHER
ANSAETZE
IN
EIN
BESTEHENDES
WERKSTOFFMODELL
.
.
135
6
ANWENDUNG
UND
VALIDIERUNG
DER
WERKSTOFFMODELLE
AN
LABORVERSUCHEN
139
6.1
EINSATZ
BEIM
WALZEN
VON
AL-LEGIERUNGEN
.
139
6.1.1
UNTERSUCHTE
AL-LEGIERUNGEN
.
139
6.1.2
DREIDIMENSIONALE
WALZSIMULATION
UNTER
VERWENDUNG
DES
PHYSIKALI
SCHEN
FLIESSSPANNUNGSMODELLS
.
142
6.1.3
KOPPLUNG
EINER
FEM
WALZSIMULATION
MIT
DEM
ZELLULAREN
AUTOMATEN
145
6.1.4
EINBINDUNG
DER
TEXTUR
IN
DIE
WARMWALZSIMULATION
.
149
6.1.5
GEKOPPELTE
PHYSIKALISCH-PHAENOMENOLOGISCHE
SIMULATION
.
158
6.2
EINSATZ
BEIM
RECKSCHMIEDEN
VON
STAHL
.
163
6.2.1
UNTERSUCHTER
AUSTENITISCHER
STAHL
.
163
6.2.2
3D-SIMULATION
EINES
MEHRSTUFIGEN
RECKSCHMIEDEPROZESSES
.
164
7
SIMULATION
EINER
INDUSTRIELLEN
ALUMINIUM
WARMWALZPRODUKTION
169
7.1
SIMULATION
DES
REVERSIERGERUESTS
.
170
7.1.1
ERGEBNISSE
DER
INTEGRIERTEN
3D-PROZESS
UND
GEFUEGESIMULATION
.
.
.
173
7.1.2
TEXTURSMIULATION
IM
POSTPROCESSING
.
180
7.1.3
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
UND
VERGLEICH
MIT
DEM
REALPROZESS
.
185
7.2
SIMULATION
DER
TANDEM-FERTIGSTAFFEL
.
187
7.2.1
ERGEBNISSE
DEI
INTEGRIERTEN
2D-PROZESS
UND
GEFUEGESIMULATION
.
.
.
188
7.2.2
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
UND
VERGLEICH
MIT
DEM
REALPROZESS
.
.
.
191
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
193
8.1
SUMMARY
AND
OUTLOOK
.
194
LISTE
DER
FORMELZEICHEN
197
LITERATURVERZEICHNIS
203
II |
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