Untersuchung des Formänderungsvermögens duktiler Blechwerkstoffe unter nicht-proportionaler Belastung mit Berücksichtigung des anisotropen Schädigungsverhaltens
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen des Projektes wurde der Einfluss von uniaxialen Vordehnungen sowie Vordehnungen im ebenen Dehnungsbereich auf die Umformbarkeit sowie die Schädigungsentwicklung der zwei Blechwerkstoffe AA6016-T4 sowie DP600 untersucht. Hierbei zeigte sich, dass der Aluminiumwerkstoff von einer Änderung der Belastungsrichtung deutlich weniger beeinflusst wird als der Stahlwerkstoff. Zum einen nimmt die Streckgrenze des DP600 wesentlich deutlicher ab als die von AA6016-T4. Zum anderen nimmt auch die Umformbarkeit des DP600 deutlich stärker ab. Hierbei zeigt sich, dass dies speziell für den uniaxialen Vordehnungszustand zutrifft. Als Ursache für dieses Verhalten konnte gezeigt werden, dass die Vordehnungen zu einer Entwicklung von Versetzungstrukturen führen. Tritt nun eine Änderung der Belastungsrichtung auf, so müssen diese Strukturen neu ausgerichtet werden. Hierbei kommt es zu einer Auslöschung von den existierenden Versetzungsstrukturen. Dies führt zu einer plastischen Instabilität und daher zu einem frühen Versagen des Materials nach einer Änderung der Belastungsrichtung. Um jedoch eine plastische Instabilität auszulösen, müssen die Strukturen ausreichend groß und stabil sein. Daher tritt die Abnahme der Umformbarkeit erst ab einer gewissen Vordehnungshöhe auf. Dies konnte anhand von Zugversuchen mit unterschiedlichen Vordehnungshöhen deutlich gezeigt werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Experiments on forming behaviour of the aluminium alloy AA6016. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1238(1), 012023.
Norz, R.; Valencia, F.R.; Gerke, S.; Brünig, M. & Volk, W.
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Influence of Loading Direction on the Mechanical Parameters of Pre-formed Materials in Tensile Test. The Minerals, Metals & Materials Series, 899-908. Springer International Publishing.
Norz, R. & Volk, W.
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Prediction of Necking Initiation in Case of Abrupt Changes in the Loading Direction. The Minerals, Metals & Materials Series, 617-625. Springer International Publishing.
Norz, R.; Manopulo, N.; Sigvant, M.; Chezan, A. R. & Volk, W.
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Damage and fracture in thin metal sheets: New biaxial experiments. Advances in Industrial and Manufacturing Engineering, 7, 100129.
Gerke, Steffen; Valencia, Fabuer R.; Norz, Roman; Volk, Wolfram & Brünig, Michael
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Ductile damage and failure of thin sheet metals: New biaxial experiments and numerical simulations. PAMM, 23(2).
Gerke, Steffen; Valencia, Fabuer R. & Brünig, Michael
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Investigation of the influence of loading direction after pre-forming on the formability and mechanical properties of DP600. Materials Research Proceedings, 28, 747-754. Materials Research Forum LLC.
NORZ, R.
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Determination of the onset of yielding and the Young’s modulus after a change in the loading direction. International Journal of Material Forming, 17(3).
Norz, Roman; Vitzthum, Simon; Gruber, Maximilian; Maier, Lorenz; Kornmeier, Joana Rebelo; Maawad, Emad; Valencia, Fabuer R.; Gerke, Steffen; Brünig, Michael & Volk, Wolfram
