Die Biologische Transformation der Wertschöpfung wird den Produktionsstandort Deutschland massiv verändern, ein Sachverhalt, der im Zuge der BIOTRAIN-Voruntersuchung erstmal umfangreich analysiert wurde. Im Ergebnis zeichnet die Voruntersuchung ein ganzheitliches Bild des Status-Quo Deutschlands, der zu erwartenden Umwälzungen, der Basistechnologien sowie der Handlungsfelder dieser Transformation.
Aktualisiert: 2023-06-01
Autor:
Thomas Bauernhansl,
Marc Beckett,
Christian Brecher,
Axel Demmer,
Welf-Guntram Drossel,
Patrik Elfert,
Johannes Full,
Peter Gumbsch,
Arvid Hellmich,
Katharina Hien,
Julian Hinxlage,
Jessica Horbelt,
Günther Jutz,
Sabine Krieg,
Christophe Maufroy,
Robert Miehe,
Marian Noack,
Ursula Schließmann,
Patrick Scholz,
Oliver Schwarz,
Michael Ten Hompel,
Markus Wolperdinger,
Philipp Wrycza
Die Biologische Transformation der Wertschöpfung wird den Produktionsstandort Deutschland massiv verändern, ein Sachverhalt, der im Zuge der BIOTRAIN-Voruntersuchung erstmal umfangreich analysiert wurde. Im Ergebnis zeichnet die Voruntersuchung ein ganzheitliches Bild des Status-Quo Deutschlands, der zu erwartenden Umwälzungen, der Basistechnologien sowie der Handlungsfelder dieser Transformation.
Aktualisiert: 2023-03-31
Autor:
Thomas Bauernhansl,
Marc Beckett,
Christian Brecher,
Axel Demmer,
Welf-Guntram Drossel,
Patrik Elfert,
Johannes Full,
Peter Gumbsch,
Arvid Hellmich,
Katharina Hien,
Julian Hinxlage,
Jessica Horbelt,
Günther Jutz,
Sabine Krieg,
Christophe Maufroy,
Robert Miehe,
Marian Noack,
Ursula Schließmann,
Patrick Scholz,
Oliver Schwarz,
Michael Ten Hompel,
Markus Wolperdinger,
Philipp Wrycza
Materialmodelle für die Blechumformsimulation sollen hohe Umformgrade gut abdecken und das Werkstoffverhalten bei der zyklischen Belastung unter Berücksichtigung des Bauschinger-Effekts beschreiben.
Da sie zur Beschreibung bestimmter, allerdings nicht aller Werkstoffe geeignet sind, müssen für eine erfolgreiche Anwendung die Modellparameter durch Zugversuche, Zug-Druckversuche und Bulge-Tests (MBT) identifiziert und die gewonnenen Erkenntnisse durch Biachsialzugversuche ergänzt werden.
In diesem Projekt wurden verschiedene Materialmodelle auf fünf neue Blechwerkstoffe, eine Aluminiumlegierung und vier hochfeste Stähle, übertragen und erweitert. So wurden die Möglichkeiten der Werkstoffcharakterisierung in Form von Spannungs-Dehnungskurven bei erhöhten Dehngraden und bei Lastumkehr für weitere Werkstoffe dargestellt und deutlich verbessert.
Aktualisiert: 2019-10-09
> findR *
Für die Präzision der Schädigungsvorhersage bei Blechumformprozessen ist die möglichst genaue Abbildung der Elastoplastizität von entscheidender Bedeutung.
Das in der Praxis etablierte Schädigungskriterium des Grenzformänderungsdiagramms (GFD) sagt für alle untersuchten Aluminium- und Stahlwerkstoffe den Eintritt der lokalen Einschnürung mit einem Fehler von < 15 % zuverlässig voraus.
Zwar kann das mikromechanisch motivierte Schädigungsmodell nach Gurson-Tveergard-Needleman (GTN) den Verlauf des Einschnürverhaltens abbilden, ist jedoch bezogen auf den Aufwand der Modellerstellung unverhältnismäßig.
Aktualisiert: 2019-10-09
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Vergleiche zwischen Simulationen und Experimenten (Zugversuch, Zug-Druck-Versuch, Maxi-Bulge-Test, Streifenziehbiegeversuch) für die Werkstoffe H220, DP600, TRIP700, CPW800 und AlMg0,4Si1,2 beschreiben die Anwendungsbereiche von Materialmodellen (z.B. Chaboche) und die Identifikation des Materialverhaltens, insbesondere für höhere Umformgrade.
Der neu entwickelte Maxi-Bulge-Test (MBT) erlaubt die experimentelle Ermittlung von Blechfließkurven weit über die Gleichmaßdehnung hinaus. Auch der Bauschinger-Effekt und die Beschreibung der Verfestigung werden einbezogen und Empfehlungen für die Vorgehensweise bei der Bestimmung benötigter Werkstoffparameter sowie einer realitätsnahen FE-Simulation von Umform- und Rückfederungsprozessen abgeleitet.
Die Ergebnisse können in den Entwicklungsabteilungen der KMU bei der Prozesssimulation von Blechumformvorgängen und bei der Methodenplanung angewendet werden. Von großer Bedeutung sind die Ergebnisse auch für die Werkzeugentwicklung und -konstruktion in der Automobilindustrie (Werkzeugzulieferer), sowie für Software- Unternehmen und Werkstoffprüflabore.
Aktualisiert: 2019-10-09
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