Modellierung und numerische Simulation nichtlokaler anisotroper Schädigungseffekte bei großen inelastischen Verformungen

Prädiktive Materialmodelle, welche sowohl vorhersagegenaue als auch numerisch stabile Berechnungen komplexen Materialverhaltens liefern, sowie deren Einbettung in Lösungsverfahren für technisch relevante Randwertprobleme, z.B. auf Basis der Finite Elemente Methode (FEM), sind zentrale Bestandteile moderner Simulationsmethoden in der Produktentwicklung. Als Beispiel sei hier die Entwicklung verbesserter Umformprozesse genannt. Deren Wichtigkeit ergibt sich aus dem Optimierungspotenzial bezüglich der Energieeinsparung, Ressourceneffizienz und Produkteigenschaften. Obwohl polykristalline Werkstoffe in der Regel ein ursprünglich isotropes Verhalten aufweisen, wird aufgrund der  notwendigen Prozessführung ein anisotropes Materialverhalten induziert. Ziel ist es daher Konzepte zur Modellierung anisotroper Schädigungseffekte bei großen inelastischen Verformungen zu erarbeiten, welche makroskopisch robuste FE-Simulationen von Umformprozessen ermöglichen. Dies geschieht über eine nichtlokale Erweiterung anisotroper Schädigungsmodelle durch Berücksichtigung von Gradiententermen. Es wird erwartet, dass eine solche Formulierung eine erhebliche Verbesserung der Vorhersagegenauigkeit lokaler Materialeigenschaften von in Umformprozessen erzeugten Bauteilen ermöglicht.

Antragsteller

Technische Universität Dortmund: Jun.-Prof. Björn Kiefer (Institut für Mechanik)

Förderlinie: Anschubförderung
Fördersumme: 50.000 Euro
Laufzeit: 01.09.2012 – 30.06.2013

Ansprechpartner

Jun.-Prof. Björn Kiefer
Technische Universität Dortmund
Institut für Mechanik
Fakultät für Maschinenbau
Leonhard-Euler-Str. 5
44227 Dortmund

Telefon: 0231-7555729
bjoern.kiefer (at) udo(dot)edu