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Verbesserte Versagenscharakterisierung von hochfesten Stahlblechwerkstoffen anhand einer neuen Versuchsmethodik für Scherzugversuche in einachsig arbeitenden Zugprüfmaschinen

Verbesserte Versagenscharakterisierung von hochfesten Stahlblechwerkstoffen anhand einer neuen Versuchsmethodik für Scherzugversuche in einachsig arbeitenden Zugprüfmaschinen

E-Mail:  fem@ifum.uni-hannover.de
Jahr:  2019
Förderung:  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)– Projektnummer 405334714

Spannungsbasierte Versagensmodelle bieten Vorteile gegenüber dem konventionellen Einsatz einer FLC. Nicht-lineare Dehnpfade in modernen Umformprozessen und diverse Versagensarten wie bspw. Scherrisse und Kantenrisse, die vor allem beim Einsatz höherfester Stähle auftreten, können anhand einer FLC nicht beschrieben werden. Zur Etablierung spannungsbasierter Versagensmodelle in der Forschung und Industrie bedarf es derzeit einer Lösung folgender Probleme:

  • Probenversagen durch Rissinitiierung an freien Probenkanten
  • Unzureichende Auflösung prozessrelevanter Spannungszustände
  • Ungenaue optische Bestimmung des Versagensumformgrades
  • eine hohe Variation des Spannungszustands am Materialpunkt der Rissinitiierung

Die hierdurch entstehenden Folgen sind bisher nicht genau quantifizierbar und resultieren in einer ungenauen Charakterisierung des Versagensverhaltens. Aus diesem Grunde soll im Rahmen dieses Vorhabens auf die Problematik eingegangen werden und eine neue Methodik zur Bestimmung von Versagensflächen entwickelt werden.

Das Ziel des Projekts besteht in der Entwicklung einer Versuchsmethodik, die eine genaue Charakterisierung des Versagensverhaltens hochfester Stahlblechwerkstoffe in einem breiten Spektrum von Spannungszuständen anhand von Scherzugversuchen in einachsigen Zugprüfmaschinen ermöglicht. Hierdurch soll die Genauigkeit der simulationsgestützten Auslegung von Blechumformprozessen mit hochfesten Stahlblechwerkstoffen gesteigert werden. Auf diese Weise soll wiederum eine bessere Ausnutzung des hohen Potentials von hochfesten Stahlblechwerkstoffen zur Kosten- und Gewichtsreduktion im Automobilbau ermöglicht werden.