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Numerische Abbildung von Spaltprofilierprozessen und Bruchmechanische Beschreibung des Rissfortschrittsverhaltens von spaltprofilierten Strukturen

Özel, Mahmut ; Tijani, Yakub ; Rullmann, Felix ; Schmitt, Wolfram ; Eufinger, Jens ; Groche, Peter ; Melz, Tobias :
Numerische Abbildung von Spaltprofilierprozessen und Bruchmechanische Beschreibung des Rissfortschrittsverhaltens von spaltprofilierten Strukturen.
In: 9. Fachtagung Walzprofilieren & 5. Zwischenkolloquium SFB 666.
[ Konferenzveröffentlichung] , (2014)

Kurzbeschreibung (Abstract)

Im Rahmen der Forschungstätigkeiten des Sonderforschungsbereichs666 werden die Spaltprofilierverfahren weiterentwickelt. Innerhalb des ersten Teil dieses Teilprojektes steht die Abbildung der Verfahren mittels numerischer Methoden im Fokus. Die Finite Elemente Methode bietet hierfür ein sehr großes Potenzial und ist in der Industrie etabliert. Mit Hilfe der FEM lassen sich die Entwicklungszeiten reduzieren und so Kosten senken. Im ersten Teil dieses Beitrages wird eine neue Methode zur Verifikation von FE-Simulationen des Spaltprofilierprozessen vorgestellt. Im Anschluss wird eine Erweiterung der zuvor entwickelten Cut-Expand-Methode auf die Cut-FlexibleExpand-Methode beschrieben. Mit dieser lässt sich auch das flexible Spaltprofilieren effizient simulieren Im zweiten Teil des Beitrags geht es um die bruchmechanische Beschreibung des Rissfortschrittsverhaltens von spaltprofilierten Strukturen. Die Berücksichtigung der Restlebensdauer nach der Rissinitiierung bei der Schwingfestigkeitsanalyse kann die Abschätzung der Lebensdauer unter schwingender Belastung verbessern. Es wird ein bruchmechanischer Ansatz beschrieben, der das gefügeabhängige Rissfortschrittsverhalten und die fertigungsinduzierten Eigenspannungsfelder in der Rissfortschrittsanalyse berücksichtigt. In diesem Zusammenhang wird eine Methode zur experimentellen Bestimmung zyklischer bruchmechanischer Kennwerte in spaltprofilierten Strukturen entwickelt. Eine analytische Näherungslösung wird beschrieben, um den Spannungsintensitätsfaktor in der spaltprofilierten Struktur zu ermitteln. Die Ergebnisse werden mit den Ergebnissen aus FE-Berechnungen verglichen.

Typ des Eintrags: Konferenzveröffentlichung
Erschienen: 2014
Autor(en): Özel, Mahmut ; Tijani, Yakub ; Rullmann, Felix ; Schmitt, Wolfram ; Eufinger, Jens ; Groche, Peter ; Melz, Tobias
Titel: Numerische Abbildung von Spaltprofilierprozessen und Bruchmechanische Beschreibung des Rissfortschrittsverhaltens von spaltprofilierten Strukturen
Sprache: Deutsch
Kurzbeschreibung (Abstract):

Im Rahmen der Forschungstätigkeiten des Sonderforschungsbereichs666 werden die Spaltprofilierverfahren weiterentwickelt. Innerhalb des ersten Teil dieses Teilprojektes steht die Abbildung der Verfahren mittels numerischer Methoden im Fokus. Die Finite Elemente Methode bietet hierfür ein sehr großes Potenzial und ist in der Industrie etabliert. Mit Hilfe der FEM lassen sich die Entwicklungszeiten reduzieren und so Kosten senken. Im ersten Teil dieses Beitrages wird eine neue Methode zur Verifikation von FE-Simulationen des Spaltprofilierprozessen vorgestellt. Im Anschluss wird eine Erweiterung der zuvor entwickelten Cut-Expand-Methode auf die Cut-FlexibleExpand-Methode beschrieben. Mit dieser lässt sich auch das flexible Spaltprofilieren effizient simulieren Im zweiten Teil des Beitrags geht es um die bruchmechanische Beschreibung des Rissfortschrittsverhaltens von spaltprofilierten Strukturen. Die Berücksichtigung der Restlebensdauer nach der Rissinitiierung bei der Schwingfestigkeitsanalyse kann die Abschätzung der Lebensdauer unter schwingender Belastung verbessern. Es wird ein bruchmechanischer Ansatz beschrieben, der das gefügeabhängige Rissfortschrittsverhalten und die fertigungsinduzierten Eigenspannungsfelder in der Rissfortschrittsanalyse berücksichtigt. In diesem Zusammenhang wird eine Methode zur experimentellen Bestimmung zyklischer bruchmechanischer Kennwerte in spaltprofilierten Strukturen entwickelt. Eine analytische Näherungslösung wird beschrieben, um den Spannungsintensitätsfaktor in der spaltprofilierten Struktur zu ermitteln. Die Ergebnisse werden mit den Ergebnissen aus FE-Berechnungen verglichen.

Fachbereich(e)/-gebiet(e): 16 Fachbereich Maschinenbau
16 Fachbereich Maschinenbau > Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
16 Fachbereich Maschinenbau > Fachgebiet Systemzuverlässigkeit, Adaptronik und Maschinenakustik (SAM)
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio)
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche
Zentrale Einrichtungen
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 666: Integrale Blechbauweisen höherer Verzweigungsordnung
Veranstaltungstitel: 9. Fachtagung Walzprofilieren & 5. Zwischenkolloquium SFB 666
Hinterlegungsdatum: 08 Dez 2014 07:54
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