Modellierung der Schädigung während der Warmumformung

Im Bereich der FE-Simulation von Umformvorgängen erfolgt zur Beschreibung der Grenzformänderung von komplizierten Bauteilen und schwer umformbaren Werkstoffen die Softwareentwicklung in zunehmendem Maße in Richtung der Schädigungsberechnung. Zur Überprüfung der Anwendbarkeit und Genauigkeit von makro- und mikromechanischen Schädigungsmodellen sowie dem Modell der effektiven Spannungen nach Lemaitre wurden Stauchversuche an Proben aus der Nickelbasislegierung Alloy 80A mit Berücksichtigung der Haupteinflussfaktoren Temperatur, Spannungsmehrachsigkeit und Umformgeschwindigkeit zur Schaffung einer experimentellen Datenbasis durchgeführt. Für zylindrische Proben wurde von den meisten Schädigungsmodellen der Rissentstehungsort entsprechend den experimentellen Ergebnissen vorhergesagt, während für die Versuche an Kragenproben die Genauigkeit der Vorhersage differenziert beurteilt werden musste. Eine Vergleichbarkeit der berechneten Schädigungswerte ist modellbedingt nur für das Modell der effektiven Spannungen gegeben. Zusätzlich wurde ein semi-empirisches Mikrostrukturmodell mit dem Modell der effektiven Spannungen gekoppelt, um den Einfluss der Entfestigung auf die Schädigungsentwicklung zu untersuchen. Ebenso wurde versucht eine Kopplung der Spannungs-Dehnungsanalyse mit der Schädigungsberechnung zu etablieren. Damit sollte der Einfluss der Schädigung auf das Fließverhalten untersucht und zwei unterschiedliche Ansätze mit der ungekoppelten Simulation verglichen werden.