Numerical Simulation of Crack Propagation during the Deformation of Galvanized PHS Sheets

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Organisationseinheiten

Abstract

Die Entwicklung von neuen Stählen und Verarbeitungsverfahren für die Automobilindustrie ist getrieben von der heutigen Leichtbaumentalität. Leichte Stahlbauteile mit dennoch hervorragender Zähigkeit erfordern eine stetige Erhöhung der Festigkeit. Klassische Kaltumformverfahren und die dabei verwendeten Stähle erreichen eine natürliche Grenze, die von großen Umformkräften und hoher Rückfederung bestimmt wird. Das direkte Presshärten kombiniert die Umformung im heißen Zustand mit einer gleichzeitigen Härtung im Umformgesenk und reduziert damit die Umformkräfte und Rückfederung, während die Festigkeit gesteigert werden kann. Aus Gründen des Korrosionsschutzes sind die eingesetzten Bleche aber meist schon vor der Umformung verzinkt und besitzen somit eine erhöhte Rissneigung. Das Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung eines numerischen Modells, welches zur Studie des Rissfortschrittes im Presshärteprozess herangezogen werden kann. Einer Einführung in die Herstellung verzinkter, pressgehärteter Bleche folgt eine Beschreibung der verwendeten Legierung sowie der Zinkschicht. Eine Zusammenfassung der Modellierungsmöglichkeiten von Rissen im Finite Elemente Programm ABAQUS beschließt den Theorieteil. Durch die Implementierung verschiedener Rissmodellierungstechniken in ein Dreipunktbiegemodell wird der bestmögliche Ansatz ermittelt. Dieser findet schlussendlich Verwendung in einem Submodell, welches zur Beschreibung des Rissfortschrittes in einer bereits existierenden Simulation eines Presshärteprozesses eingesetzt wird. Zuletzt werden verschiedene Positionen des Presshärtemodells auf ihr Rissverhalten untersucht und die Erkenntnisse des Modellerstellungsprozesses evaluiert.

Details

Titel in ÜbersetzungNumerische Simulation des Rissfortschrittes während der Umformung verzinkter PHS Bleche
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung23 Okt 2020
StatusVeröffentlicht - 2020