Vorhersage von Oberflächenrissen für Kaltmassivumformprozesse:
Gespeichert in:
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Veröffentlicht: |
Aachen
Apprimus-Verl.
2012
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Ausgabe: | 1. Aufl. |
Schriftenreihe: | Ergebnisse aus der Produktionstechnik
2012,11 |
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adam_text | Titel: Vorhersage von Oberflächenrissen für Kaltmassivumformprozesse
Autor: Timmer, Alexander
Jahr: 2012
INHALTSVERZEICHNIS
FORMELZEICHEN UND ABKÜRZUNGEN .................................................................III
1. EINLEITUNG .......................................................................................................1
2. STAND DER ERKENNTNISSE ..............................................................................5
2.1 Kaltmassivumformung ..................................................................................5
2.2 Duktile Werkstofftrennung ...........................................................................7
2.2.1 poreninitiierung ...................................................................................9
2.2.2 Porenwachstum ..................................................................................9
2.2.3 Porenkoaleszenz ...............................................................................10
2.3 Rissarten ....................................................................................................10
2.3.1 Zentralrisse ......................................................................................11
2.3.2 Oberflächenrisse ...............................................................................11
2.4 Risskriterien ................................................................................................12
2.4.1 Makro-kontinuumsmechanische Risskriterien ......................................14
2.4.2 Mikro-kontinuumsmechanische Risskriterien .......................................21
2.4.3 Kontinuumsschadensmechanische Risskriterien ...................................23
2.5 Fazit ...........................................................................................................25
3. DEFIZIT DER FORSCHUNG ...............................................................................29
3.1 Versuchsprogramm .....................................................................................29
3.2 Bewertung der Vorhersageungenauigkeit .....................................................31
3.2.1 Zeitliche Rissvorhersage ....................................................................31
3.2.2 Örtliche Rissvorhersage ....................................................................33
3.2.3 Typologische Rissvorhersage .............................................................35
3.3 Fazit ...........................................................................................................35
4. ZIEL, THESEN UND WEG DER FORSCHUNG ....................................................37
5. AUFBAU UND DURCHFÜHRUNG DER VERSUCHE ..........................................41
5.1 Experiment ..................................................................................................41
5.1.1 Werkstoff ........................................................................................41
5.1.2 Analogieversuch und Versuchsparameter ...........................................43
5.1.3 Probengeometrien .............................................................................44
5.1.4 Experimentelle Oberflächenschädigung: Definition und Ermittlung ......46
5.2 FEM-Simulation ..........................................................................................47
5.2.1 modellaufbau ...................................................................................48
5.2.2 Werkstoffmodellierung .....................................................................49
5.2.3 Reibungsmodellierung .......................................................................51
6. SUB-RISSKRITERIEN ........................................................................................55
6.1 Zeitliche Unterscheidung .............................................................................55
6.1.1 Mikro-Modell und Risskriterien .........................................................55
6.1.2 Versuchsmatrix ................................................................................61
6.1.3 Validierung erste Teilthese .................................................................64
6.2 Zeitliche und phänomenologische Unterscheidung ........................................66
6.2.1 Mikro-Modelle und Sub-Risskriterien .................................................67
6.2.2 Versuchsmatrix ................................................................................82
6.2.3 Validierung zweite Teilthese ...............................................................83
6.2.4 Kalibrierung Sub-Risskriterien ............................................................86
6.3 Fazit ...........................................................................................................88
7. SYNTHESE ZUM RISSKRITERIUM ....................................................................91
7.1 Implementierung Finite-Elemente-Methode ....................................................92
7.2 Validierung Forschungsthese ......................................................................92
7.2.1 Zylinderprobe ...................................................................................93
7.2.2 Mischrissprobe .................................................................................96
7.2.3 Führungszapfen ..............................................................................100
7.3 Fazit .........................................................................................................103
8. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK ........................................................105
9. LITERATURVERZEICHNIS ...............................................................................115
10. ANHANG: QUELLCODE .................................................................................125
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