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Projekt A2 - Beschreibung der Mikrostrukturevolution während des Tiefziehens

Ansprechpartner: Tung Phan Van, Prof. T. Böhlke

Motivation und Ziele

Das anisotrope elasto-plastische Materialverhalten polykristalliner Materialien wird maßgeblich durch die kristallografische Textur bestimmt. Zur genauen Beschreibung einzelner Prozessschritte zur Herstellung von Strukturbauteilen ist es daher unabdinglich, mikrostrukturelle Parameter in die Simulationen zu integrieren und deren Evolution adäquat zu beschreiben. Im Hinblick dessen wird ein zweiskalig stark gekoppelter Ansatz verfolgt werden, bei dem an den Integrationspunkten von finiten Elementen in der Tiefziehsimulation eines DC04-Bleches die kristallografische Textur mit Hilfe einer Mean-Field-Methode berücksichtigt und aktualisiert wird.

Untersuchungen Ergebnisse
  • Kristallplastisches Materialgesetz für kubisch-raumzentrierte Materialien
  • Modellierung von Mikrosäulendruckversuchen und makroskopischen Zugversuchen
  • Homogeniserung der mechanischen Eigenschaften
  • Implementierung des lokalen Materialgesetzes in Verbindung mit der Taylor-Methode als UMAT in ABAQUS zur Verwendung als Gausspunktmodell
  • Identifikation eines kristallplastischen Stoffgesetzes auf Basis von Mikrodruck- und Makrozugversuchen an DC04
  • Verifikation des Modells anhand von ortsaufgelösten Simuationen auf Kornebene
  • Erstellung eines zweiskaligen Tiefziehmodells unter Berücksichtigung reduzierter Orientierungsdaten aus EBSD-Messungen
  • Vergleich von simulierten und gemessenen Zipfelprofilen von tiefgezogenen Rundnäpfen