Fließkurven-Datenbank




Die Fließkurven Datenbank auf Basis experimenteller Untersuchung





Validierte Materialdatensätze sind die Voraussetzung für zuverlässige Simulationsergebnisse in der Umformsimulation. So auch im Fall von Fließkurven. Die Fließkurven Datenbank der MatILDa® beinhaltet zahlreiche Fließkurven Datensätze auf Basis experimenteller Untersuchungen. Diese Warmfließkurven und Kaltfließkurven als Funktion von Umformtemperatur, Umformgrad und Umformgeschwindigkeit in analytischer (approximierter) oder tabellarischer Form stellen eine qualifizierte Grundlage für Werkstoffberechnungen dar.

Fliekurven Datenbank
Weitere wichtige Einflussgrößen auf die Fließspannung wie der Gefügezustand des Werkstoffs, der Wärmebehandlungszustand (z. B. walzhart, normal- oder weichgeglüht) und der Spannungszustand beim gewählten Umformverfahren (Zug, Druck, Torsion) können dem jeweiligen Fließkurven Modell entnommen und entsprechend den Bedingungen im realen Umformprozess ausgewählt werden.
Fließkurven


Gültigkeitsbereiche der Fließkurven Datensätze

Dabei ist ebenso entscheidend, dass entsprechende Gültigkeitsbereiche für Fließkurven Datensätze angegeben werden, welche im besten Fall zu den realen Prozessfenstern passen. Der signifikante Einfluss kann anhand von Simulationsergebnissen verdeutlicht werden: in der FEM-Simulation zu einem einfachen Stauchversuch wurden Fließkurven aus der Fließkurven Datenbank der MatILDa® eingesetzt, welche für verschiedene Prozessfenster gültig sind. Daran lässt sich verdeutlichen, dass es einen signifikanten Unterschied auf die resultierende Kraft in den FEM-Ergebnissen hat, ob eine Fließkurve aus einem Stauch- oder Torsionsversuch genutzt wurde. Ebenso zeigt sich ein deutlicher Unterschied bei einer Veränderung des Wärmebehandlungszustandes. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass es sehr wichtig ist, die Fließkurvendaten entsprechend den Bedingungen im Prozess auszuwählen – und keine Fließkurven einzusetzen, deren Gültigkeitsbereich nicht definiert ist.

FEM-Ergebnisse für einen Stauchversuch unter Nutzung von Fließkurven aus der Fließkurven Datenbank der MatILDa® mit verschiedenen Gültigkeitsbereichen

fließkurve experiment
fließkurve wärmebehandlung
Art des Experiments
(100Cr6 / 1.3505, T = 1000 °C)
Wärmebehandlungszustand
(41Cr4 / 1.7035, T = 500 °C)
Der Gültigkeitsbereich wird in der Fließkurven Datenbank der MatILDa® bei den Fließkurven-Parametern als gemessener Bereich sowie Anwendungsbereich genau definiert. Im Kommentar sind Hinweise zu den Bedingungen bei der experimentellen Ermittlung aufgeführt.
Fließkurven Datenbank Modelle


Funktionalitäten rund um die Fließkurven Datenbank

Die Fließkurven Datenbank der MatILDa® beinhaltet Warmfließkurven und Kaltfließkurven mit verschiedenen Ansätze nach Hensel / Spittel oder unter Einbeziehung der Warmstreckgrenze für metallische Werkstoffe. Der Anwender hat die Möglichkeit, zu einem Werkstoff die bereits hinterlegten Fließkurven zu nutzen oder eine Approximation durchzuführen sowie eigene Fließkurven zu verwenden. Die parametrisierte Fließkurvenbeschreibung kann nach verschiedenen Ansätzen erfolgen, u.a. nach Spittel oder mittels dem GMT-Ansatz mit oder ohne Berücksichtigung der Warmstreckgrenze.

Die Fließkurven-Datenbank ist für diverse Legierungen von Stahl, NE Metalle (z. B. Aluminium, Kupfer, Magnesium) sowie Sonderwerkstoffe (z. B. Titan, Nickel, Kobalt) verfügbar.


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Die Materialdatenbank zur realitätsnahen Werkstoffsimulation