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By Martin Herrmann

ISBN-10: 3540538127

ISBN-13: 9783540538127

ISBN-10: 3662060191

ISBN-13: 9783662060193

Die numerische Simulation von Vorgangen der Blechumformung stellt sowohl seitens der Theorie als auch seitens der programmtechnischen Realisierung ein sehr komplexes challenge dar. Finite-Elemente-Programme fur nichtlineare Anwendungen sind ein Mittel zu dessen Losung. Die Grundlage der in dieser Publikation verwendeten Finite-Elemente-Formulierung bildet das elastisch-plastische (Prandtl-Reusssche) Stoffgesetz in Verbindung mit dem Prinzip der virtuellen Verschiebungen. Zur Erfassung und Beschreibung der variablen Kontaktbedingungen zwischen Werkstuck und Werkzeug wurde in das benutzte Losungsverfahren ein Kontaktalgorithmus implementiert, der in der Lage ist, den Kontakt zwischen zwei- bzw. dreidimensionalen Werkzeugoberflachen und dem umzuformenden Werkstuck festzustellen. Die daraus resultierenden Zwangsbedingungen werden mit Hilfe des Straffunktionsansatzes (penalty process) beschrieben. Die Anwendung dieses Programmsystems hat gezeigt, dass es den Verlauf des Umformvorganges mit guter Genauigkeit voherzusagen gestattet. Die experimentelle Uberprufung anhand des Ziehens einer gekerbten Flachzugprobe zeigt eine gute Ubereinstimmung der berechneten und gemessenen Kraft-Weg-Verlaufe, und auch der Beginn der lokalen Einschnurung wurde in der Simulation intestine wiedergegebe

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Reibung, Anisotropie sowie thermische und dynamische Effekte wurden vernachlässigt. varen ein Tiefziehstahl und ein höherfester Stahl. Die Radien an Stempel und Ziehring betrugen 16,5 bzw. 15,0 mm und lagen damit deutlich über der Blechdicke (R/ s ~ 10). Die Radialspannungen an der Blechober- und -unterseite zeigen, daß der Anteil der Biegung am Gesamtvorgang zwar mit zunehmendem Anlegen des Bleches an den Stempel geringer wird, daß dieser aber trotzdem bei der Betrachtung des Vorganges nicht ohne weiteres vernachlässigt werden kann.

8) sind auf die Geometrie des noch unbekannten Zustands 2 bezogen. Dieses Problem läßt sich umgehen, indem alle Größen auf eine bekannte Konfiguration bezogen w~rden. Als bekannte Konfiguration bietet sich entweder die (unbelastete) Ausgangsgeometri e oder- bei einer inkrementeilen Vorgehensweisedie zuletzt berechnete Gleichgewichtslage an. Die sich daraus ergebenden Betrachtungsweisen werden als • totale Lagrangesche oder • mitgehende (updated) Lagrangesche Formulierung bezeichnet. Im folgenden wird ausschließlich die Vorgehensweise bei der mitgehenden Lagraugesehen Betrachtungsweise beschrieben.

4) an das genannte Kontinuumselement; • Die beiden erstgenannten 1\Iaßnahmen machten die Vektorisierung aller Unterprogramme zur Erstellung der Elementsteifigkeit erforderlich, um die Rechenzeiten für die stark nichtlinearen Probleme in Grenzen zu halten [72]; • Einbau eines allgemein anwendbaren Kontaktmoduls für zwei- und dreidimensionale Problemstellungen. Teilweise wäre die Berechnung der o. a. Anwendungsbeispiele auch mit kommerziellen Programmpaketen möglich gewesen. Dennoch wurde der Weg der Eigenentwicklung beschritten; denn nur bei Verfügbarkeil des Quellprogrammes können Probleme und Fehler lokalisiert und ggf.

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Beitrag zur Berechnung von Vorgängen der Blechumformung mit der Methode der Finiten Elemente by Martin Herrmann


by Edward
4.2

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