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Gewinnung von Fließkurven aus 3-Punkt-Biegeversuchen mittels analytischen und numerischen Ansätzen

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Wehmann, Christoph ; Böhm, Edmund ; Rieg, Frank:
Gewinnung von Fließkurven aus 3-Punkt-Biegeversuchen mittels analytischen und numerischen Ansätzen.
In: NAFEMS (ed.): NAFEMS deutschsprachige Konferenz 2012 : Berechnung und Simulation - Anwendungen, Entwicklungen, Trends. - Bamberg , 2012 . - pp. 340-343

Abstract in another language

In Konstruktion und Produktion eingesetzte numerische Berechnungen eröffnen bei Berücksichtigung plastischen Werkstoffverhaltens größere Auslegungspotentiale und neue Möglich-keiten. Zusätzlich zu den bei elastischen Berechnungen erforderlichen Materialparametern Elastizitätsmodul und Querkontraktionszahl benötigen plastische Materialmodelle mindes-tens die Fließgrenze. Bei Annahme ideal-plastischen Materialverhaltens ist ein einziger, skalarer Wert ausreichend, der angibt, wann der Werkstoff zu fließen beginnt. In der Praxis ist es aber meistens sinnvoll, auch eine Kaltverfestigung einzubeziehen. Zu diesem Zweck gibt es Fließkurven, die die Fließgrenze in Abhängigkeit der plastischen Vergleichsdehnung, wel-che bei einachsigen Spannungszuständen mit der größten Hauptdehnung übereinstimmt, darstellen.
Da dreiachsige Spannungszustände keine explizite Auflösung nach der Fließgrenze gestat-ten, sondern nur mittels numerischen Berechnungen wie Finite-Elemente-Analysen behan-delt werden können, werden Fließkurven aus Versuchen gewonnen, die einen (möglichst) einachsigen Spannungszustand aufweisen und daher eine explizite Auflösung nach der Fließgrenze ermöglichen. Nach Stand der Technik sind dies vor Allem Zugversuche oder Stauchversuche, in speziellen Fällen auch hydraulische Tiefungsversuche.
Theoretisch sind aber auch 3-Punkt-Biegeversuche geeignet, um Fließkurven zu ermitteln. Denn auch sie besitzen einen zwar inhomogenen, jedoch einachsigen Spannungszustand. Dabei muss geklärt werden, in welchem Abstand von der neutralen Faser die Auswertung der Spannung zur Gewinnung der Fließgrenze getätigt wird, denn je nach Abstand ergibt sich eine andere Fließspannung. Dies und die Ableitung der erforderlichen analytischen Zu-sammenhänge ist Thema des Beitrags. Außerdem werden Finite-Elemente-Berechnungen mittels des FE-Programms Z88 zur Verifizierung des Vorgehens durchgeführt. Die Darstellungen finden Anwendung an realen, experimentellen Werten eines Vergütungsstahls.

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Item Type: Article in a book
Refereed: No
Keywords: Mechanische Eigenschaft; Werkstoffe
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Engineering Design and CAD
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Engineering Design and CAD > Chair Engineering Design and CAD - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Frank Rieg
Faculties
Faculties > Faculty of Engineering Science
Result of work at the UBT: Yes
DDC Subjects: 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering
Date Deposited: 15 Mar 2016 10:21
Last Modified: 15 Mar 2016 10:21
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/31746