Schädigung

Zum Zwecke einer numerischen Prozessauslegung ist die Kenntnis über die vorherrschenden Umformgrenzen hilfreich. Dabei wird die Schädigungsentwicklung im Bauteil mit Hilfe der FE-Simulation berechnet. Die hierfür notwendige Versagenscharakterisierung, Parametrisierung und Validierung von Schädigungsmodellen sind am IFUM Gegenstand der Forschung.

Zur Charakterisierung des Versagensverhaltens werden am IFUM unterschiedliche Versuche durchgeführt. Bspw. kann zu diesem Zwecke eine am IFUM entwickelte Scherzugprobe  verwendet werden, mit der sich durch eine spezielle verstellbare Versuchsvorrichtung unterschiedliche Spannungsbereiche untersuchen lassen.

Auf Basis der ermittelten Versagenskennwerte können unterschiedliche Schädigungsmodelle parametrisiert werden, die dem Anwender in der Prozessauslegungsphase wichtige Informationen über die Schädigungsentwicklung geben.

Veröffentlichung

Das Paper präsentiert Ergebnisse der Bewertung gängiger Tests zur Bruchcharakterisierung von Hochfesten Blechstählen mit Hilfe der FEA. Die Tests umfassen drei Schertests in der Ebene, zwei einachsige Spannungstests, zwei ebene Dehnungstests und zwei äquibiaxiale Spannungstests. Die Bewertung wurde basierend auf der räumlichen Verteilung der äquivalenten plastischen Dehnungs- und Schadensvariablen in der Probe zum Zeitpunkt der Rissinitiierung, sowie auf der zeitlichen Variation des Spannungszustands am Rissinitiationsort durchgeführt. Für die Beurteilung der Scherung in der Ebene, der einachsigen Spannung und der Spannung in der Ebene kann kein Test unbedingt empfohlen werden, da die Nachteile aller untersuchten Tests bezogen auf diese Aspekte nicht vernachlässigt werden können. In jeder dieser Gruppen kann jedoch ein Test ausgewählt werden, der einen akzeptablen Kompromiss zwischen seinen Vor- und Nachteilen darstellt und innerhalb der Arbeit präsentiert wird: In Zukunft scheint eine Optimierung der untersuchten Tests für Scherung in der Ebene, einachsige Spannung und Spannungsdehnung in der Ebene notwendig zu sein.

„Evaluation of common tests for fracture characterisation of advanced high-strength sheet steels with the help of the FEA“

Ilya Peshekhodov, Matthäus Dykiert, Milan Vucetic und Bernd-Arno Behrens (2016); IOP Conference Series: Material Science and Engineering, Volume: 159, Seite: 012014