Verfügbarkeit: Modeling fracture behavior in precision glass molding

$Modeling fracture behavior in precision glass molding = Modellierung des Glasbruchs im Präzisionsglaspressen$

Modeling fracture behavior in precision glass molding: = Modellierung des Glasbruchs im Präzisionsglaspressen

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Liu, Gang (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	English
Veröffentlicht:	Aachen Apprimus Verlag 2018
Ausgabe:	1. Auflage
Schriftenreihe:	Ergebnisse aus der Produktionstechnik Band 25/2018
Schlagworte:	Finite-Elemente-Methode Mathematisches Modell Prozessoptimierung Biegung Sprödigkeit Duktilität Temperaturabhängigkeit Prozesssimulation Bruchverhalten Blankpressen Optisches Glas Glass Fracture Precision molding modeling Hochschulschrift
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis Inhaltstext Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XII, 129 Seiten Illustrationen 21 cm, 224 g
ISBN:	9783863596392 3863596390

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adam_text	TABLE OF CONTENTS INHALTSVERZEICHNIS TABLE OF CONTENTS.....................................................................................................................I ABSTRACT....................................................................................................................................V KURZZUSAMMENFASSUNG.........................................................................................................VI SYMBOLS AND ABBREVIATIONS............................................................................................... VII 1 INTRODUCTION (BACKGROUND AND MOTIVATION).................................................................1 1.1 PRECISION GLASS MOLDING PROCESS.......................................................................................1 1.2 FEM SIMULATION OF PRECISION GLASS MOLDING PROCESS.......................................................3 1.3 FRACTURE IN PRECISION GLASS MOLDING PROCESS.....................................................................6 2 STATE OF THE A RT............................................................................................................... 9 2.1 GLASS MATERIAL AND PROPERTIES..........................................................................................9 2.1.1 COMPOSITION AND ATOMIC STRUCTURE OF OPTICAL GLASSES .................................... 11 2.1.2 OPTICAL PROPERTIES...............................................................................................12 2.1.3 DENSITY................................................................................................................ 16 2.1.4 CONSTITUTIVE BEHAVIORS....................................................................................... 16 2.1.5 THERMAL EXPANSION............................................................................................24 2.1.6 FI EAT CAPACITY..................................................................................................... 25 2.1.7 THERMAL CONDUCTIVITY.........................................................................................26 2.1.8 FRICTION COEFFICIENT............................................................................................. 27 2.2 FRACTURE MECHANICS........................................................................................................ 29 2.2.1 THEORETICAL STRENGTH OF GLASS............................................................................ 30 2.2.2 MICRO DEFECTS IN OPTICAL GLASSES........................................................................30 2.2.3 FRACTURE THEORY...................................................................................................34 2.2.4 STATISTICAL FRACTURE THEORY..................................................................................42 3 HYPOTHESIS AND RESEARCH APPROACH...........................................................................45 3.1 CURRENT SITUATION AND GOAL OF RESEARCH........................................................................45 3.2 HYPOTHESIS.......................................................................................................................45 3.3 RESEARCH APPROACH......................................................................................................... 46 4 OBSERVATION SYSTEMS AND METROLOGY.........................................................................47 4.1 MACHINE SYSTEM..............................................................................................................47 4.2 GLASS MATERIALS................................................................................................................ 49 4.3 MOLDING TO O LS ................................................................................................................. 50 4.4 METROLOGY........................................................................................................................ 51 4.4.1 MEASUREMENT OF GLASS FRACTURAL BEHAVIOR ........................................................ 52 -I- 4.4.2 COMPARISON BETWEEN THREE- AND FOUR-POINT BENDING TESTS .......................... 56 4.4.3 THE FOUR-POINT BENDING TEST............................................................................. 58 4.4.4 THE THREE-POINT BENDING TE S T...........................................................................59 5 MODELLING FRACTURE BEHAVIOR.......................................................................................61 5.1 DETERMINATION OF NECESSARY PROPERTIES OF SELECTED GLASSES.......................................61 5.1.1 VISCOSITY (VFT EQUATION)....................................................................................61 5.1.2 STRESS-RELAXATION AND THERMO-RHEOLOGICAL SIMPLICITY.......................................62 5.1.3 TEMPERATURE DEPENDENT ELASTIC M ODULI .......................................................... 66 5.2 THE STRESS-STRAIN BEHAVIOR OF GLASS UNDER A CONSTANT STRAIN RATE ............................... 67 5.2.1 CONSTITUTIVE BEHAVIOR (SINGLE MAXWELL ELEMENT).............................................67 5.2.2 TEMPERATURE DEPENDENCE (SINGLE MAXWELL ELEMENT).....................................70 5.2.3 MEASUREMENT OF TEMPERATURE-DEPENDENT YOUNG S MODULUS ...................... 71 5.2.4 THE STRESS-STRAIN BEHAVIOR FOR GENERALIZED MAXWELL M ODEL...........................73 5.2.5 STRAIN ENERGY DENSITY UNDER A CONSTANT STRAIN RATE........................................74 5.3 BRITTLE-DUCTILE TRANSITION................................................................................................. 75 5.3.1 DESIGN OF EXPERIMENTS...................................................................................... 76 5.3.2 EXPERIMENTAL RESULTS AND ANALYSIS.................................................................... 77 5.3.3 CONCLUSION OF BRITTLE-DUCTILE TRANSITION........................................................... 86 5.4 STATISTICAL FRACTURE ANALYSIS.............................................................................................87 5.4.1 EXPERIMENTAL RESULTS AND ANALYSIS.................................................................... 87 5.4.2 CONCLUSION OF STATISTICAL FRACTURE ANALYSIS.......................................................95 6 PREDICTION OF FRACTURE BASED ON FEM SIMULATION ..................................................... 97 6.1 FRACTURE OF LENS IN MOLDING EXPERIMENT ....................................................................... 97 6.2 FEM SIMULATION OF THE PGM PROCESS............................................................................99 6.2.1 SCHEMATIC MODEL OF THE PGM PROCESS ............................................................ 99 6.2.2 FEM MODEL OF THE PGM PROCESS .................................................................... 101 6.2.3 SIMULATION RESULTS............................................................................................ 103 6.3 CALCULATION OF THE FRACTURE PROBABILITY IN THE PGM PROCESS....................................105 6.3.1 PROCEDURE OF STATISTICAL FRACTURE ANALYSIS FOR THE PGM PROCESS .................... 106 6.3.2 RESULTS OF STATISTICAL FRACTURE ANALYSIS ............................................................ 107 7 PROCESS OPTIMIZATION BASED ON FRACTURE PREDICTION..............................................111 7.1 INFLUENCE OF KEY PROCESS PARAMETERS ON FRACTURE PROBABILITY...................................111 7.1.1 DESIGN OF EXPERIMENT..................................................................................... 111 7.1.2 INVESTIGATION RESULTS OF THE INFLUENCE OF KEY PROCESS PARAMETERS ............... 112 7.2 OPTIMIZATION OF KEY PROCESS PARAMETERS................................................................... 114 7.2.1 DEFINITION OF OBJECTIVE FUNCTION.......................................................................114 7.2.2 OPTIMIZATION PROCEDURE AND RESULTS.............................................................115 7.3 IMPROVED PROCESS CHAIN OF PGM.................................................................................117 8 CONCLUSION AND PERSPECTIVE........................................................................................ 119 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