Erweiterte Methoden zur Ermittlung gesicherter Fließspannungsdaten im Zylinderstauchversuch bei hohen Umformgeschwindigkeiten:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2006
|
| Schriftenreihe: | Umformtechnische Schriften
132 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2006 |
| Beschreibung: | IV, 204 S. Ill., graph. Darst. 210 mm x 148 mm, 317 gr. |
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| adam_text | ERWEITERTE METHODEN ZUR ERMITTLUNG GESICHERTER FLIESSSPANNUNGSDATEN IM
ZYLINDERSTAUCHVERSUCH BEI HOHEN UMFORMGESCHWINDIGKEITEN VON DER FAKULTAET
FUER GEORESSOURCEN UND MATERIALTECHNIK DER RHEINISCH-WESTFAELISCHEN
TECHNISCHEN HOCHSCHULE AACHEN ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES
EINES DOKTORS DER NATURWISSENSCHAFTEN GENEHMIGTE DISSERTATION VORGELEGT
VON DIPLOM PHYSIKER TORSTEN REHRMANN AUS ESSEN BERICHTER: UNIV. PROF.
DR.-ING. DR.H.C.MULT. DR.-ING.E.H. REINER KOPP UNIV. PROF. DR.RER.NAT.
GUENTER GOTTSTEIN TAG DER MUENDLICHEN PRUEFUNG: 05. JULI 2006
INHALTSVERZEICHNIS I. HAUPTTEIL 1 1. EINLEITUNG UND ZIELSETZUNG 3 1.1.
EINLEITUNG 3 1.2. INTRODUCTION 4 2. DIE ERMITTLUNG DER FLIESSKURVE -
STAND DER TECHNIK 7 2.1. DIE FLIESSSPANNUNG UND IHRE EINFLUSSGROESSEN 8 2.2.
VERSUCHSMETHODEN ZUR FLIESSKURVENAUFNAHME 9 2.3. GRUNDLAGEN DES
ZYLINDERSTAUCHVERSUCHS 11 2.4. FLIESSKURVENMESSUNGEN BEI HOEHEREN
GESCHWINDIGKEITEN 14 2.5. ALTERNATIVE DYNAMISCHE VERSUCHSMETHODEN 16
2.6. ARBEITSSCHRITTE DER FLIESSKURVENMESSUNG IM ZYLINDERSTAUCHVERSUCH 16
3. VERSUCHSTECHNIK ZYLINDERSTAUCHVERSUCH 19 3.1. DIE SERVOTEST
PRUEFMASCHINE 19 3.2. STANDARDMESSTECHNIK 22 3.2.1. WEG- UND
GESCHWINDIGKEITSMESSUNG 23 3.2.2. MESSUNG DER UMFORMKRAEFTE 24 3.2.3.
TEMPERATURMESSUNG 27 3.3. REGEL- UND STEUERUNGSTECHNIK 27 3.4.
ZUSAMMENFASSUNG VERSUCHSTECHNIK 29 4. ANALYSE DER MESSTECHNIK 31 4.1.
DIE KONVENTIONELLE VERSUCHSTECHNIK 31 4.2. ZYLINDERSTAUCHVERSUCHE MIT
HOEHEREN GESCHWINDIGKEITEN 32 4.2.1. ANALYSE DES SCHWINGUNGSVERHALTENS 34
4.2.2. MESSGLIEDER, MESSGROESSEN UND EIGENFREQUENZEN 37 4.3.
PROBENGEOMETRIE UND FLIESSKURVENERMITTLUNG 40 4.4. SCHLUSSFOLGERUNGEN AUS
DER ANALYSE DER MESSTECHNIK 44 5. MESSWERTVERARBEITUNG UND BERECHNUNG
VON FLIESSKURVEN 47 5.1. VERARBEITUNG DER MESSDATEN AUS DEM STAUCHVERSUCH
. . . .^ 47 5.2. DAS PROBLEM DER KRAFTSCHWINGUNG 53 5.3. OPTIMIERTE
DIGITALE AUSWERTEVERFAHREN 53 5.3.1. KONVENTIONELLE GLAETTUNGSVERFAHREN
53 5.3.2. DAS VERFAHREN DER SELEKTIVEN KRAFTGLAETTUNG 57 5.4.
IMPLEMENTIERUNG DER NEUEN METHODE IN DIE STANDARDAUSWERTESOFTWARE ... 62
5.5. BEWERTUNG DER NEUEN GLAETTUNGSMETHODE 65 5.6. THERMISCHES
WERKSTOFFVERHALTEN IM ZYLINDERSTAUCHVERSUCH 66 5.7. RESUEMEE:
MESSWERTVERARBEITUNG 71 6. ANALYTISCHE UND NUMERISCHE UNTERSUCHUNGEN 73
6.1. BESTIMMUNG DER EIGENFREQUENZEN 73 6.1.1. DER ANALYTISCHE ANSATZ 73
6.1.2. NUMERISCHE BESTIMMUNG DER EIGENFREQUENZ 78 6.2. DER DYNAMISCHE
ZYLINDERSTAUCHVERSUCH 79 6.2.1. DAS MODELL DER KRAFTMESSDOSE MIT
ELASTISCHEN WERKZEUGEN 80 6.2.2. EXPLIZIT VERSUS IMPLIZIT - EIN
VERGLEICH DER BERECHNUNGSVERFAHREN . 80 6.2.3. EINFLUSS DER
KRAFTMESSDOSENSCHWINGUNG AUF DIE STAUCHPROBE . . . . 82 6.3. DISKUSSION
VON SYMMETRIEBETRACHTUNGEN 84 6.4. ZUSAMMENFASSUNG DER
BERECHNUNGSVERFAHREN 89 7. OPTIMIERUNG DES VERSUCHAUFBAUS 93 7.1.
ALTERNATIVE KRAFTMESSPRINZIPIEN 93 7.1.1. PIEZOSENSOREN ZUR MESSUNG
DYNAMISCHER KRAEFTE 93 7.1.1.1. PHYSIKALISCHES PRINZIPS DER
PIEZOMESSTECHNIK 93 7.1.1.2. VORTEILE DER PIEZOMESSTECHNIK 96 7.1.2.
WEITERE ALTERNATIVE MESSPRINZIPIEN 98 7.1.3. SCHLUSSFOLGERUNG 101 7.2.
MODIFIKATIONEN DES VERSUCHSAUFBAUS 102 7.2.1. EINSATZ EINES
DISTANZBLOCKES 102 7.2.2. WEITERREICHENDE UMBAUMASSNAHME 105 7.3. EINSATZ
VON SPEZIALWERKZEUGEN 106 7.3.1. ANALYSE DER NEUEN WERKZEUGE 108 7.3.2.
ERGEBNISSE DER UMBAUMASSNAHMEN 109 7.3.3. FOLGERUNGEN AUS DEN
MODIFIKATIONSMASSNAHMEN 111 7.4. UNTERSUCHUNG DES
GESCHWINDIGKEITSVERHALTENS 112 7.4.1. SOLL-IST-ANALYSE DER
WERKZEUGGESCHWINDIGKEIT 113 7.4.2. OPTIMIERUNG DER
GESCHWINDIGKEITSREGELUNG 114 7.4.2.1. ANSTEUERUNG DER HAUPTVENTILE 114
7.4.2.2. ABBREMSUNG VOR STAUCHBEGINN 119 7.4.2.3. FREIE
VERSUCHSPROGRAMMIERUNG 121 7.4.2.4. ZUSAMMENFASSUNG
GESCHWINDIGKEITSVERHALTEN 123 7.5. ERGEBNISSE UND FOLGERUNGEN 125 8.
HOHE TEMPERATUREN UND HOEHERE DEHNRATEN 127 8.1. VERGLEICH ZU VERSUCHEN
BEI RAUMTEMPERATUR 127 8.2. OPTIMIERUNG DER WARMSTAUCHVERSUCHE BEI HOHEN
UMFORMGESCHWINDIGKEITEN 127 8.3. ANALYSE DER NEUEN WERKZEUGE 133 8.4.
EXPERIMENTE MIT DEN NEUEN WERKZEUGEN 133 8.4.1. STAUCHVERSUCHE MIT DEM
NEUEN WERKZEUG 133 8.4.2. UNTERSUCHUNG DES THERMISCHEN UMFELDS 136 8.5.
KONSEQUENZEN UND AUSBLICK: WARMSTAUCHVERSUCHE 139 9. MATERIALVERHALTEN
BEI HOEHEREN UMFORMGESCHWINDIGKEITEN 141 9.1. THERMISCHES
MATERIALVERHALTEN INFOLGE DER UMFORMUNG 141 9.2. METALLKUNDLICHE
UNTERSUCHUNGEN UND DISKUSSIONEN 143 9.2.1. UNTERSUCHUNGEN MIT A199.5 143
9.2.2. METALLPHYSIKALISCHE VORGAENGE IM WERKSTOFF 144 9.2.3. ERMITTLUNG
DER FLIESSKURVENFELDER 148 9.2.4. ANALYTISCHE BERECHNUNG DER
TEMPERATURERHOEHUNG 154 9.2.5. VERGLEICH ANALYTISCH BERECHNETE
TEMPERATURERHOEHUNG UND SIMULATION 156 9.2.6. GEFUEGEUNTERSUCHUNGEN AND
DEN ZYLINDERSTAUCHPROBEN 158 9.3. ZUSAMMENFASSUNG DER METALLKUNDLICHEN
UNTERSUCHUNGEN 164 10. ZUSAMMENFASSUNG 167 10.1. BEWERTUNG UND AUSBLICK
167 10.2. SUMMARY AND OUTLOOK 169 II. ANHANG 171 A. FLOWSTRESS
UTILITIES: DIE IBF AUSWERTESOFTWARE 173 A.L. DATENVERWALTUNG IN MATLAB
173 A.L.L. FK-FELD-MATRIZEN 173 A.1.2. SBF-DATEN-MATRIZEN 175 A.1.3.
REGRESSIONSMATRIZEN 175 A.2. AUSWERTUNG VON
HOCHGESCHWINDIGKEITSVERSUCHEN 175 B. SERVOTEST: ANLEITUNGEN UND
ZERTIFIKATE 179 B.L. EINSTELLUNGEN FUER DIE GESCHWINDIGKEITSOPTIMIERUNG
179 B.L.L. EINSTELLUNGEN FUER DIE HAUPTVENTILE 179 B.L.2. DIE FREIE
VERSUCHSPROGRAMMIERUNG 182 B.2. KORREKTUR DER OFENPRESSUNG AN DEN
KRAFTSENSOR 183 B.3. ZERTIFIKATE DER SENSORKALBRIERUNG 185
LITERATURVERZEICHNIS 193 INDEX 199
|
| adam_txt |
ERWEITERTE METHODEN ZUR ERMITTLUNG GESICHERTER FLIESSSPANNUNGSDATEN IM
ZYLINDERSTAUCHVERSUCH BEI HOHEN UMFORMGESCHWINDIGKEITEN VON DER FAKULTAET
FUER GEORESSOURCEN UND MATERIALTECHNIK DER RHEINISCH-WESTFAELISCHEN
TECHNISCHEN HOCHSCHULE AACHEN ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES
EINES DOKTORS DER NATURWISSENSCHAFTEN GENEHMIGTE DISSERTATION VORGELEGT
VON DIPLOM PHYSIKER TORSTEN REHRMANN AUS ESSEN BERICHTER: UNIV. PROF.
DR.-ING. DR.H.C.MULT. DR.-ING.E.H. REINER KOPP UNIV. PROF. DR.RER.NAT.
GUENTER GOTTSTEIN TAG DER MUENDLICHEN PRUEFUNG: 05. JULI 2006
INHALTSVERZEICHNIS I. HAUPTTEIL 1 1. EINLEITUNG UND ZIELSETZUNG 3 1.1.
EINLEITUNG 3 1.2. INTRODUCTION 4 2. DIE ERMITTLUNG DER FLIESSKURVE -
STAND DER TECHNIK 7 2.1. DIE FLIESSSPANNUNG UND IHRE EINFLUSSGROESSEN 8 2.2.
VERSUCHSMETHODEN ZUR FLIESSKURVENAUFNAHME 9 2.3. GRUNDLAGEN DES
ZYLINDERSTAUCHVERSUCHS 11 2.4. FLIESSKURVENMESSUNGEN BEI HOEHEREN
GESCHWINDIGKEITEN 14 2.5. ALTERNATIVE DYNAMISCHE VERSUCHSMETHODEN 16
2.6. ARBEITSSCHRITTE DER FLIESSKURVENMESSUNG IM ZYLINDERSTAUCHVERSUCH 16
3. VERSUCHSTECHNIK ZYLINDERSTAUCHVERSUCH 19 3.1. DIE SERVOTEST
PRUEFMASCHINE 19 3.2. STANDARDMESSTECHNIK 22 3.2.1. WEG- UND
GESCHWINDIGKEITSMESSUNG 23 3.2.2. MESSUNG DER UMFORMKRAEFTE 24 3.2.3.
TEMPERATURMESSUNG 27 3.3. REGEL- UND STEUERUNGSTECHNIK 27 3.4.
ZUSAMMENFASSUNG VERSUCHSTECHNIK 29 4. ANALYSE DER MESSTECHNIK 31 4.1.
DIE KONVENTIONELLE VERSUCHSTECHNIK 31 4.2. ZYLINDERSTAUCHVERSUCHE MIT
HOEHEREN GESCHWINDIGKEITEN 32 4.2.1. ANALYSE DES SCHWINGUNGSVERHALTENS 34
4.2.2. MESSGLIEDER, MESSGROESSEN UND EIGENFREQUENZEN 37 4.3.
PROBENGEOMETRIE UND FLIESSKURVENERMITTLUNG 40 4.4. SCHLUSSFOLGERUNGEN AUS
DER ANALYSE DER MESSTECHNIK 44 5. MESSWERTVERARBEITUNG UND BERECHNUNG
VON FLIESSKURVEN 47 5.1. VERARBEITUNG DER MESSDATEN AUS DEM STAUCHVERSUCH
. . . .^ 47 5.2. DAS PROBLEM DER KRAFTSCHWINGUNG 53 5.3. OPTIMIERTE
DIGITALE AUSWERTEVERFAHREN 53 5.3.1. KONVENTIONELLE GLAETTUNGSVERFAHREN
53 5.3.2. DAS VERFAHREN DER SELEKTIVEN KRAFTGLAETTUNG 57 5.4.
IMPLEMENTIERUNG DER NEUEN METHODE IN DIE STANDARDAUSWERTESOFTWARE . 62
5.5. BEWERTUNG DER NEUEN GLAETTUNGSMETHODE 65 5.6. THERMISCHES
WERKSTOFFVERHALTEN IM ZYLINDERSTAUCHVERSUCH 66 5.7. RESUEMEE:
MESSWERTVERARBEITUNG 71 6. ANALYTISCHE UND NUMERISCHE UNTERSUCHUNGEN 73
6.1. BESTIMMUNG DER EIGENFREQUENZEN 73 6.1.1. DER ANALYTISCHE ANSATZ 73
6.1.2. NUMERISCHE BESTIMMUNG DER EIGENFREQUENZ 78 6.2. DER DYNAMISCHE
ZYLINDERSTAUCHVERSUCH 79 6.2.1. DAS MODELL DER KRAFTMESSDOSE MIT
ELASTISCHEN WERKZEUGEN 80 6.2.2. EXPLIZIT VERSUS IMPLIZIT - EIN
VERGLEICH DER BERECHNUNGSVERFAHREN . 80 6.2.3. EINFLUSS DER
KRAFTMESSDOSENSCHWINGUNG AUF DIE STAUCHPROBE . . . . 82 6.3. DISKUSSION
VON SYMMETRIEBETRACHTUNGEN 84 6.4. ZUSAMMENFASSUNG DER
BERECHNUNGSVERFAHREN 89 7. OPTIMIERUNG DES VERSUCHAUFBAUS 93 7.1.
ALTERNATIVE KRAFTMESSPRINZIPIEN 93 7.1.1. PIEZOSENSOREN ZUR MESSUNG
DYNAMISCHER KRAEFTE 93 7.1.1.1. PHYSIKALISCHES PRINZIPS DER
PIEZOMESSTECHNIK 93 7.1.1.2. VORTEILE DER PIEZOMESSTECHNIK 96 7.1.2.
WEITERE ALTERNATIVE MESSPRINZIPIEN 98 7.1.3. SCHLUSSFOLGERUNG 101 7.2.
MODIFIKATIONEN DES VERSUCHSAUFBAUS 102 7.2.1. EINSATZ EINES
DISTANZBLOCKES 102 7.2.2. WEITERREICHENDE UMBAUMASSNAHME 105 7.3. EINSATZ
VON SPEZIALWERKZEUGEN 106 7.3.1. ANALYSE DER NEUEN WERKZEUGE 108 7.3.2.
ERGEBNISSE DER UMBAUMASSNAHMEN 109 7.3.3. FOLGERUNGEN AUS DEN
MODIFIKATIONSMASSNAHMEN 111 7.4. UNTERSUCHUNG DES
GESCHWINDIGKEITSVERHALTENS 112 7.4.1. SOLL-IST-ANALYSE DER
WERKZEUGGESCHWINDIGKEIT 113 7.4.2. OPTIMIERUNG DER
GESCHWINDIGKEITSREGELUNG 114 7.4.2.1. ANSTEUERUNG DER HAUPTVENTILE 114
7.4.2.2. ABBREMSUNG VOR STAUCHBEGINN 119 7.4.2.3. FREIE
VERSUCHSPROGRAMMIERUNG 121 7.4.2.4. ZUSAMMENFASSUNG
GESCHWINDIGKEITSVERHALTEN 123 7.5. ERGEBNISSE UND FOLGERUNGEN 125 8.
HOHE TEMPERATUREN UND HOEHERE DEHNRATEN 127 8.1. VERGLEICH ZU VERSUCHEN
BEI RAUMTEMPERATUR 127 8.2. OPTIMIERUNG DER WARMSTAUCHVERSUCHE BEI HOHEN
UMFORMGESCHWINDIGKEITEN 127 8.3. ANALYSE DER NEUEN WERKZEUGE 133 8.4.
EXPERIMENTE MIT DEN NEUEN WERKZEUGEN 133 8.4.1. STAUCHVERSUCHE MIT DEM
NEUEN WERKZEUG 133 8.4.2. UNTERSUCHUNG DES THERMISCHEN UMFELDS 136 8.5.
KONSEQUENZEN UND AUSBLICK: WARMSTAUCHVERSUCHE 139 9. MATERIALVERHALTEN
BEI HOEHEREN UMFORMGESCHWINDIGKEITEN 141 9.1. THERMISCHES
MATERIALVERHALTEN INFOLGE DER UMFORMUNG 141 9.2. METALLKUNDLICHE
UNTERSUCHUNGEN UND DISKUSSIONEN 143 9.2.1. UNTERSUCHUNGEN MIT A199.5 143
9.2.2. METALLPHYSIKALISCHE VORGAENGE IM WERKSTOFF 144 9.2.3. ERMITTLUNG
DER FLIESSKURVENFELDER 148 9.2.4. ANALYTISCHE BERECHNUNG DER
TEMPERATURERHOEHUNG 154 9.2.5. VERGLEICH ANALYTISCH BERECHNETE
TEMPERATURERHOEHUNG UND SIMULATION 156 9.2.6. GEFUEGEUNTERSUCHUNGEN AND
DEN ZYLINDERSTAUCHPROBEN 158 9.3. ZUSAMMENFASSUNG DER METALLKUNDLICHEN
UNTERSUCHUNGEN 164 10. ZUSAMMENFASSUNG 167 10.1. BEWERTUNG UND AUSBLICK
167 10.2. SUMMARY AND OUTLOOK 169 II. ANHANG 171 A. FLOWSTRESS
UTILITIES: DIE IBF AUSWERTESOFTWARE 173 A.L. DATENVERWALTUNG IN MATLAB
173 A.L.L. FK-FELD-MATRIZEN 173 A.1.2. SBF-DATEN-MATRIZEN 175 A.1.3.
REGRESSIONSMATRIZEN 175 A.2. AUSWERTUNG VON
HOCHGESCHWINDIGKEITSVERSUCHEN 175 B. SERVOTEST: ANLEITUNGEN UND
ZERTIFIKATE 179 B.L. EINSTELLUNGEN FUER DIE GESCHWINDIGKEITSOPTIMIERUNG
179 B.L.L. EINSTELLUNGEN FUER DIE HAUPTVENTILE 179 B.L.2. DIE FREIE
VERSUCHSPROGRAMMIERUNG 182 B.2. KORREKTUR DER OFENPRESSUNG AN DEN
KRAFTSENSOR 183 B.3. ZERTIFIKATE DER SENSORKALBRIERUNG 185
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