Projekt A7: Kristallplastische und makroskopische Modellierung kaltumformbarer Mehrphasenstähle

Motivation und Ziele:
Direkte numerischer Homogenisierungsansätze unter Verwendung von FE-Modellen der Mikrostruktur und einer Materialmodellierung im Rahmen der Kristallplastizität stellen ein flexibles Werkzeug für die Untersuchung der Zusammenhänge zwischen der Mikrostruktur und den Eigenschaften eines polykristallinen Werkstoffs dar. Das Ziel dieser Arbeit ist es, mittels Mikrostruktursimulationen die häufig anisotropen makroskopischen Eigenschaften von Blechwerkstoffen zu berechnen. Mit den Ergebnissen dieser Simulationen ist es möglich, geeignete makroskopische Plastizitätsmodelle für die Simulation von Umformprozessen auszuwählen und anzupassen.

• Entwicklung und Bewertung von Methoden zur Erzeugung geeigneter Mikrostrukturmodelle für die direkte numerische Homogenisierung
• Virtuelle Materialversuche: Bestimmung von Materialeigenschaften unter Verwendung von Kristallplastizitätsmodellen
• Tiefziehen: Umformsimulationen mit phänomenologischen Plastizitätsmodellen und Vergleich mit Experimenten

• Implementierung eines Kristallplastizitätsmodells
• Erzeugung von Mikrostrukturmodellen eines Dualphasenstahls unter Berücksichtigung der kristallographischen Textur und einer statistisch äquivalenten Verteilung des Martensit
• Berechnung anisotroper Eigenschaften (r-Werte) eines DP600 durch direkte numerische Homogenisierung
• Vorhersage von Eigenspannungsverteilungen in der Umformsimulation für zylindrische Näpfe und Abgleich mit A13