Qing Yin Verfestigungs- und Schädigungsverhalten von Blechwerkstoffen im ebenen Torsionsversuch Band 78 ISBN: 978-3-8440-2839-3 Preis: 49,80 € / 62,25 SFR |
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Rezension |
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Der ebene Torsionsversuch ist ein Prüfverfahren für Blechwerkstoffe zur Bestimmung der Umformeigenschaften unter Scherbelastungen. Er hat den Vorteil, dass Deformationen messbar sind. Zudem ist die Beanspruchung der Probe frei von störenden Kerbeffekten. Dennoch ist der ebene Torsionsversuch ein selten verwendetes Verfahren, da die verfügbaren Auswertungsmethoden aufwendig sind. Ziel der Dissertation ist die Erarbeitung von neuen Prüf- und Auswertungsmethoden zur Etablierung dieses bisher selten genutzten Prüfverfahrens sowie die Erschließung weiterer Anwendungsmöglichkeiten. Im ersten Schritt werden zwei grundlegende Auswertungsmethoden eingeführt, die nachgeschaltete und kontinuierliche Dehnungsmessung. Beides basiert auf optischer Messtechnik. Die nachgeschaltete Dehnungsmessung ermöglicht die Ermittlung einer Fließkurve durch alleinige Messung des finalen Deformationszustandes. Hier ist der Aufwand gering. Für duktile Werkstoffe können Umformgrade bis 1,0 gemessen werden, so dass Extrapolation der Fließkurve nicht mehr notwendig ist. Mit Hilfe kontinuierlicher Dehnungsmessung kann eine Vielzahl zyklischer Spannungs-Dehnungs-Verläufe aus nur einer Messung extrahiert werden. So sind zyklische Scherkurven mit unterschiedlichen Dehnungsamplituden simultan in einem Versuch ermittelbar. Für ein besseres Grundlagenverständnis werden Zusammenhänge und Einflüsse auf das Ergebnis des ebenen Torsionsversuchs analysiert. Geschlossene Zusammenhänge für das Verschiebungs- und Dehnungsfeld mit zwei Verfestigungsansätzen hergeleitet. Um Scherfließkurven in einer isolierten Richtung zu identifizieren, wird eine modifizierte Probengeometrie mit Rundschlitzen eingeführt. Hier kann eine Mittelwertbildung bei Anisotropie über den gesamten Umfang wie bei der vollen Torsionsprobe vermieden werden. Die als Doppelstegprobe bezeichnete Geometrie hat zwei Scherzonen. Es ist ein Scherversuch entstanden, dessen Ergebnisse mit bekannten Scherversuchen wie dem Miyauchi-Versuch oder der Norm nach ASTM B831 vergleichbar sind. Zur Charakterisierung des idealen Scherversagens ist eine neue Probengeometrie entworfen worden. Durch die Aufbringung einer Rundnut mit runder Profilgeometrie kann Versagen durch Rissbildung unter idealer Scherbelastung ohne Abweichungen erreicht werden. Die Ergebnisse zeigen Reproduzierbarkeit hinsichtlich des Versagenszeitpunkts. Dies kann für die Forschung im Bereich Schädigungsmodellierung von Interesse sein, da eine Charakterisierung von Blechversagen bisher unter perfekten Scherbedingungen nicht möglich war. Das Potenzial des Verfahrens bietet Einsatzmöglichkeiten im Bereich der Blechcharakterisierung für die Umformsimulation. | |
Quelle: UMFORMtechnik | |
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