Professur Festkörpermechanik

DFG-Schwerpunktprogramm 1146 „Modellierung inkrementeller Umformverfahren“


Teilprojekt „Ein Materialmodell mit Substruktur für die Simulation inkrementeller Umformverfahren“ (09/2003-08/2005), 1. Fortsetzung (09/2005-08/2007), 2. Fortsetzung (09/2007-08/2009)

Zusammenfassung:
Die beabsichtigte Forschungsaufgabe beinhaltet die Fortführung und numerische Realisierung theoretischer Arbeiten, die im vorliegenden Einzelprojekt des Schwerpunktprogrammes Modellierung inkrementeller Umformverfahren begonnen wurden. Das Ziel besteht darin, ein für die numerische Simulation komplexer Umformvorgänge geeignetes Deformationsgesetz im Rahmen eines thermomechanisch gekoppelten Finite-Elemente-Ansatzes zur Verfügung zu stellen. Der Schwerpunkt liegt im beantragten Förderzeitraum auf der Realisierung robuster und effizienter numerischer Algorithmen als Voraussetzung für die praktische Nutzung des konstitutiven Modells.
Den Ausgangspunkt bildet ein in Chemnitz entwickeltes Deformationsgesetz unter Berücksichtigung einer Substruktur zur Erfassung der plastischen Anisotropie bei finiten elastisch-plastischen Verzerrungen sowie dessen konsistente Erweiterung zur Simulation von Temperatureinflüssen. Die numerische Realisierung erfolgt auf der Basis des Finite-Elemente-Programmes SPC-PM2AdNl der TU Chemnitz.
In einem anderen Projekt des Schwerpunktprogrammes (Prof. L.W. Meyer) werden zyklische Versuche in unterschiedlichen Temperaturbereichen an Proben mit homogenen Spannungszuständen durchgeführt. Die experimentellen Daten dienen der Materialparameteridentifikation auf der Basis eines gradientenbasierten Optimierungsverfahrens mit halbanalytischer Sensitivitätsanalyse. In den Experimenten zusätzlich gemessene Materialtexturen werden in Korrelation zur numerisch ermittelten Entwicklung innerer Variablen des Substrukturansatzes gebracht. Damit kann eine Simulation realer Materialstrukturen auf der Mikroskala realisiert werden.