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

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

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.

Item Type: Conference or Workshop Item
Erschienen: 2014
Creators: Özel, Mahmut and Tijani, Yakub and Rullmann, Felix and Schmitt, Wolfram and Eufinger, Jens and Groche, Peter and Melz, Tobias
Title: Numerische Abbildung von Spaltprofilierprozessen und Bruchmechanische Beschreibung des Rissfortschrittsverhaltens von spaltprofilierten Strukturen
Language: German
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.

Divisions: 16 Department of Mechanical Engineering
16 Department of Mechanical Engineering > Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
16 Department of Mechanical Engineering > Research group System Reliability, Adaptive Structures, and Machine Acoustics (SAM)
DFG-Collaborative Research Centres (incl. Transregio)
DFG-Collaborative Research Centres (incl. Transregio) > Collaborative Research Centres
Zentrale Einrichtungen
DFG-Collaborative Research Centres (incl. Transregio) > Collaborative Research Centres > CRC 666: Integral Sheet Metal Design with Higher Order Bifurcations
Event Title: 9. Fachtagung Walzprofilieren & 5. Zwischenkolloquium SFB 666
Date Deposited: 08 Dec 2014 07:54
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