Verbesserte Versagenscharakterisierung von hochfesten Stahlblechwerkstoffen anhand einer neuen Versuchsmethodik für Scherzugversuche in einachsig arbeitenden Zugprüfmaschinen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 405334714

Damit der Werkstoff Stahl gegenüber anderen Werkstoffen seine dominierende Stellung im Automobilbau beibehalten kann, bedarf es zum einen einer kontinuierlichen Weiterentwicklung von hochfesten Stahlblechwerkstoffen (AHSS), zum anderen einer besseren Ausnutzung ihres Leichtbaupotentials. Ein Mittel zur besseren Ausnutzung dieses Potentials stellt die simulationsgestützte Auslegung von Umformprozessen dar.Im Gegensatz zur konventionellen Methode zur Versagensbeschreibung von Blechumformprozessen anhand von FLC haben spannungsbasierte Versagensmodelle den Vorteil, dass sie auch für nicht-lineare und mehrstufige Umformprozesse gültig sind und darüber hinaus außer duktilem Versagen auch Scherversagen voraussagen können. Allerdings sind Versagensdaten von AHSS für derartige Modelle in der Fachliteratur nur vereinzelt zu finden und unterscheiden sich z. T. stark voneinander. Dies ist darauf zurückzuführen, dass z. Z. keine einheitlichen Vorgaben bzgl. der Kalibrierung derartiger Modelle existieren und oft Versuche herangezogen werden, bei denen eine Variation des Spannungszustands im Probenbereich der Rissinitiierung festzustellen ist.Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel dieses Vorhabens darin, eine Versuchsmethodik zu entwickeln, die eine präzise Charakterisierung des Versagensverhaltens von AHSS in einem breiten Spektrum von Spannungszuständen anhand von Scherzugversuchen in einachsigen Zugprüfmaschinen ermöglicht. Hierzu sollen Versuche mit einer Scherzugprobe in einer neuen Versuchsvorrichtung durchgeführt werden, die eine stufenlose Ausrichtung der Probe bezüglich der Kraftrichtung der Prüfmaschine ermöglicht, wodurch während des Versuchs ein konstanter Spannungszustand im Probeninneren eingestellt werden kann. Dieses Vorhaben soll es ermöglichen die Versagensdaten für exakte konstante Spannungszustände zu bestimmen, womit die Qualität innerhalb der Versagensbeschreibung deutlich verbessert werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen