Erweiterte Werkstoffmodelle zur Beschreibung des thermischen Umformverhaltens metastabiler Stähle:
Gespeichert in:
1. Verfasser: | |
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Format: | Abschlussarbeit Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2010
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Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
Schriftenreihe: | Fortschrittberichte VDI
Reihe 2, Betriebstechnik ; 676 |
Schlagworte: | |
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Beschreibung: | Zsfassung in engl. Sprache |
Beschreibung: | XVI, 186 S. Ill., graph. Darst. 21 cm |
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I INHALTSVERZEICHNIS
BEZEICHNUNGEN IX
ABKUERZUNGEN XII
KURZFASSUNG XIV
SUMMARY XVI
1 EINLEITUNG 1
1.1 MODERNE UMFORMWERKSTOFFE 1
1.1.1 METASTABILE AUSTENITISCHE CRNI-STAEHLE 2
1.1.2 LEGIERUNGSZUSAMMENSETZUNG UND TEMPERATUR . .. 3 1.1.3 STAEHLE MIT
INDUZIERTER PLASTIZITAET 5
1.2 STAND UMFORMTECHNOLOGIE 9
1.2.1 TIEFZIEHEN MIT GEZIELTER TEMPERATURFUEHRUNG . . .. 10 1.2.2
MODELLIERUNG VON UMFORMPROZESSEN MIT METASTABI- LEN ROSTFREIEN STAEHLEN
11
1.3 VERBESSERTES WERKSTOFFMODELL FUER DIE INDUSTRIELLE ANWENDUNG 12 1.4
MOTIVATION 14
1.5 ZIEL UND INHALT DER ARBEIT 15
2 MODELLIERUNG DES METASTABILEN VERFESTIGUNGS- UND FLIESS- VERHALTENS 18
2.1 UMFORMTECHNISCHE PROBLEMATIK 18
2.2 MODELLIERUNG DES VERFESTIGUNGSVERHALTENS 19
V
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1008980757
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
2.2.1 VERFORMUNGSINDUZIERTE PHASENUMWANDLUNG METASTA- BILER CRNI-STAEHLE
1I
2.2.2 MODELLIERUNG DER PHASENUMWANDLUNG METASTABILER STAEHLE 2I
2.2.3 VERFESTIGUNGSVERHALTEN 34
2.2.4 BEURTEILUNG DES HANSEL-MODELLS 3S
2.2.5 VERBESSERTE VERSUCHSFUEHRUNG ZUR BESTIMMUNG DER MO- DELLPARAMETER
3S
2.2.6 DISKUSSION VERSCHIEDENER EINFLUSSGROESSEN AUF DIE MAR-
TENSITBILDUNG 48
2.2.7 VERBESSERTES KONZEPT ZUR BESTIMMUNG DER MODELL- PARAMETER MIT
MATLAB 49
2.2.8 BEURTEILUNG DER WIRTSCHAFTLICHKEIT DER MODELLVERWEN- DUNG 54
2.3 MODELLIERUNG DER FLIESSORTE 55
2.3.1 QUADRATISCHER FLIESSORT NACH HUE148 56
2.3.2 NICHTQUADRATISCHER FLIESSORT NACH BARLAT89 57
2.3.3 NICHTQUADRATISCHER FLIESSORT YLD2000 58
2.3.4 ANALYSE VERSCHIEDENER FLIESSORTMODELLE 60
3 MODELLIERUNG DES VERSAGENS 65
3.1 UMFORMTECHNISCHE PROBLEMATIK 65
3.2 GRENZFORMAENDERUNGSSCHAUBILD 66
3.2.1 EXPERIMENTELLE ERMITTLUNG VON GRENZFORMAENDERUNGS- SCHAUBILDERN 68
3.2.2 ERFASSUNG DER DEFORMATION MITTELS OPTISCHEM MESS- SYSTEM 69
3.2.3 BESTIMMUNG DES VERSAGENSZEITPUNKTS 70
3.2.4 EXPERIMENTELLE ERMITTLUNG DER VERSAGENSKURVEN FUER ERHOEHTE
TEMPERATUREN 74
3.2.5 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE 77
3.3 VIRTUELLE VERSAGENSVORAUSSAGE 84
3.3.1 KLASSISCHES KRAFTMAXIMUM-KRITERIUM 87
3.3.2 MODIFIZIERTES KRAFTMAXIMUM-KRITERIUM 88
3.3.3 EMMFC FUER DIE VORHERSAGE TEMPERATURABHAENGIGER VERSAEENSKURVEN 89
VI
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
MODELLIERUNG DES TRIBOSYSTEMS 92
4.1 UMFORMTECHNISCHE PROBLEMATIK 92
4.2 TRIBOLOGISCHES SYSTEM 92
4.3 BESTIMMUNG DES REIBKOEFFIZIENTEN DURCH EXPERIMENTELLE VER- SUCHE 97
4.3.1 PRINZIP DES STREIFENZIEHVERSUCHS MIT UMLENKUNG . . 97 4.3.2
PRINZIP DES PIN-ON-DISK-TESTS 99
4.3.3 ERGEBNISSE DER REIBWERTERMITTLUNG BEI ERHOEHTEN TEM- PERATUREN 99
4.4 MATHEMATISCHE MODELLE ZUR BESCHREIBUNG DER REIBUNG . . 102 4.4.1
MODELLIERUNG DES REIBFAKTORS 102
4.4.2 MODELLIERUNG DER REIBSCHUBSPANNUNG 103
4.5 REIBMODELLIERUNG IN DER FE-SIMULATION 105
G R U N D L A G EN DER T H E R M O - M E C H A N I S CH G E K O P P E L
T EN A N A L Y SE 107 5.1 GRUNDLAGEN DER KONTINUUMSMECHANIK 108
5.2 GRUNDGLEICHUNGEN DER THERMO-MECHANISCHEN ANALYSE . .. 109 5.2.1
THERMISCH ELASTO-PLASTISCHES WERKSTOFFGESETZ . . .. 109 5.2.2
MODELLIERUNG DER THERMISCHEN SITUATION 111
5.3 FINITE ELEMENT METHODE 114
5.3.1 DISKRETISIERUNG 114
5.3.2 SCHWACHE FORMULIERUNG DER GLEICHGEWICHTSBEDINGUNG 115 5.3.3
ZEITINTEGRATION 120
VALIDIERUNG DES PROZESSMODELLS MIT FEM 123
6.1 MATERIALBESCHREIBUNG 124
6.2 SIMULATIONSERGEBNISSE 124
6.2.1 BIAXIALER STRECKZIEHVERSUCH MIT VARIABLER STEMPEL- TEMPERATUR 124
6.2.2 BIAXIALER STRECKZIEHVERSUCH MIT VARIABLER STEMPEL- GESCHWINDIGKEIT
128
6.2.3 ROTATIONSSYMMETRISCHER NAPF 131
6.2.4 RECHTECKIGER NAPF 134
6.3 VERGLEICH MIT ANDEREN MODELLBESCHREIBUNGEN 138
6.4 BEURTEILUNG DER VALIDIERUNGSSIMULATIONEN 142
VII
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS
7 SENSITIVITAETSANALYSE EINES TIEFZIEHTEILS 143
7.1 SENSITIVITAETSANALYSE MIT AUTOFORM-SIGMA 144
7.1.1 MODELLIERUNG METASTABILER AUSTENITISCHER STAEHLE MIT AUTOFORM 144
7.1.2 PROZESSBESCHREIBUNG UND GEOMETRIE 145
7.1.3 PROZESS-DESIGN-VARIABLEN 146
7.1.4 AUSWERTUNG DER SIMULATIONSRESULTATE 148
7.1.5 BEWERTUNG DER SENSITIVITAETSANALYSE 154
8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 155
8.1 ZUSAMMENFASSUNG 155
8.2 AUSBLICK 157
A WERKSTOFFUEBERSICHT 160
A.L AUSTENITISCHER STAHL 1.4301, CHARGE A 160
A.2 AUSTENITISCHER STAHL 1.4301, CHARGE B 161
A.3 AUSTENITISCHER STAHL 1.4301, CHARGE C 162
A.4 FERRITISCHER STAHL 1.4520 162
A.5 RESTAUSTENITISCHER STAHL TRIP700 163
B TEMPERATURABHAENGIGKEIT DER STEMPELKRAEFTE DER NAKAJIMA- VERSUCHE 165
C RESULTATE DER SENSITIVITAETSANALYSE 171
LITERATURVERZEICHNIS 174
VIII
|
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