Finite Elemente Simulation dünnster Verpackungsstähle: Entwicklung einer geeigneten Charakterisierungs- und Validierungsstrategie
Zur Reduzierung von CO2 Emissionen werden immer höher festere Verpackungsstähle entwickelt, die den Einsatz dünner Blechdicken ermöglichen. Um den hierdurch wachsenden Herausforderungen an die Produkt- und Prozessauslegung gerecht zu werden, bieten numerische Simulationen großes Potential. Die Abbil...
Sábháilte in:
| Príomhchruthaitheoir: | |
|---|---|
| Formáid: | Online |
| Teanga: | Gearmáinis |
| Foilsithe / Cruthaithe: |
FAU University Press
2025
|
| Ábhair: | |
| Rochtain ar líne: | ONIX_20251120T103930_9783961476909_25 |
| Clibeanna: |
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|---|---|
| author | Knieps, Fabian |
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| author_sort | Knieps, Fabian |
| collection | Directory of Open Access Books |
| description | Zur Reduzierung von CO2 Emissionen werden immer höher festere Verpackungsstähle entwickelt, die den Einsatz dünner Blechdicken ermöglichen. Um den hierdurch wachsenden Herausforderungen an die Produkt- und Prozessauslegung gerecht zu werden, bieten numerische Simulationen großes Potential. Die Abbildung des Materialverhaltens in der Simulation bedarf der Beschreibung einer Fließkurve sowie des anisotropen plastischen Materialverhaltens in Form von Fließortmodellen. Aufgrund der Charakteristik von höher festen Verpackungsstählen mit hohen Nachwalzgraden und starken Alterungserscheinungen, war die Ermittlung der relevanten Kennwerte bisher nicht möglich. Die Arbeit beschäftigt sich daher mit der Erarbeitung einer Strategie zur Charakterisierung von Verpackungsstählen für die FE-Simulation. Die Verfestigungsbeschreibung erfolgte über die Optimierung des Zugversuchs, sowie die Verwendung hydraulischer Tiefungsversuche. Die Beschreibung des anisotropen plastischen Materialverhaltens fokussierte sich neben der Beschreibung des ersten Fließortquadranten vor allem auf die r-Wert Ermittlung durch inverse Modellierung. Die vorgestellten Methoden wurden genutzt, um Materialmodelle für drei verschiedene Verpackungsstähle zu parametrisieren. Auf Grundlage der für Verpackungsstahl relevanten Umformprozesse wurde eine geeignete Validierungsprozedur abgeleitet, in derer die verbesserte Güte der Simulation auf Basis der erstellten Materialdaten im Vergleich zum Stand der Technik gezeigt werden konnte. |
| format | Online |
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| institution | Directory of Open Access Books |
| language | ger |
| publishDate | 2025 |
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| publisher | FAU University Press |
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| spelling | doab-20.500.12854ir-1691442025-11-22T06:26:32Z Finite Elemente Simulation dünnster Verpackungsstähle: Entwicklung einer geeigneten Charakterisierungs- und Validierungsstrategie Knieps, Fabian Materialcharakterisierung Blechumformen Finite-Elemente-Methode Weißblech thema EDItEUR::T Technology, Engineering, Agriculture, Industrial processes::TG Mechanical engineering and materials::TGP Production and industrial engineering Zur Reduzierung von CO2 Emissionen werden immer höher festere Verpackungsstähle entwickelt, die den Einsatz dünner Blechdicken ermöglichen. Um den hierdurch wachsenden Herausforderungen an die Produkt- und Prozessauslegung gerecht zu werden, bieten numerische Simulationen großes Potential. Die Abbildung des Materialverhaltens in der Simulation bedarf der Beschreibung einer Fließkurve sowie des anisotropen plastischen Materialverhaltens in Form von Fließortmodellen. Aufgrund der Charakteristik von höher festen Verpackungsstählen mit hohen Nachwalzgraden und starken Alterungserscheinungen, war die Ermittlung der relevanten Kennwerte bisher nicht möglich. Die Arbeit beschäftigt sich daher mit der Erarbeitung einer Strategie zur Charakterisierung von Verpackungsstählen für die FE-Simulation. Die Verfestigungsbeschreibung erfolgte über die Optimierung des Zugversuchs, sowie die Verwendung hydraulischer Tiefungsversuche. Die Beschreibung des anisotropen plastischen Materialverhaltens fokussierte sich neben der Beschreibung des ersten Fließortquadranten vor allem auf die r-Wert Ermittlung durch inverse Modellierung. Die vorgestellten Methoden wurden genutzt, um Materialmodelle für drei verschiedene Verpackungsstähle zu parametrisieren. Auf Grundlage der für Verpackungsstahl relevanten Umformprozesse wurde eine geeignete Validierungsprozedur abgeleitet, in derer die verbesserte Güte der Simulation auf Basis der erstellten Materialdaten im Vergleich zum Stand der Technik gezeigt werden konnte. 2025-11-21T05:20:56Z 2025-11-21T05:20:56Z 2025-11-20T09:42:24Z 2023 book ONIX_20251120T103930_9783961476909_25 https://library.oapen.org/handle/20.500.12657/108296 9783961476909 9783961476893 https://directory.doabooks.org/handle/20.500.12854/169144 ger FAU Studien aus dem Maschinenbau open access image/jpeg Attribution-NonCommercial 4.0 International https://library.oapen.org/bitstream/20.500.12657/108296/1/9783961476909.pdf FAU University Press 10.25593/978-3-96147-690-9 10.25593/978-3-96147-690-9 2c600dea-eece-4066-87be-da335e323fdb 9783961476909 9783961476893 189 Erlangen open access |
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