Ermittlung der Fließkurven von Feinblechen im ebenen Torsionsversuch

ISBN-13: 9783540511175 / Niemiecki / Miękka / 1989 / 210 str.

Michael Bauer

Opis

Zur Aufnahme von Flie kurven an Feinblechen sind die bisher blichen Pr fverfahren nur bedingt geeignet, da sie Forderungen nach praxisnahem Beanspruchungszustand, praxisrelevanten Umformgraden und wirtschaftlich vertretbarem Pr faufwand nur teilweise oder unzureichend erf llen. Aus diesem Grund wurde die Anwendbarkeit des ebenen Torsionsversuchs als erg nzendes Standardpr fverfahren systematisch untersucht. Auf der Basis von Erfahrungen aus Vorversuchen mit einem einfachen Versuchs- und Me aufbau wurde eine weitgehend optimierte Pr feinrichtung konzipiert und gebaut. Ausgangspunkt war eine Analyse und berpr fung der Auswertetheorie f r zwei grunds tzlich unterschiedliche Methoden der Versuchsf hrung. Eine systematische Variation aller Versuchsparameter im Experiment gab Aufschlu ber deren Einflu auf das Versuchsergebnis. Die theoretische und experimentelle Untersuchung der Anwendungsgrenzen f hrte schlie lich zu einem abgerundeten Bild, das Hinweise zur optimalen Versuchsf hrung im praktischen Einsatz und zur m glichen Verbesserung umfa t.

Spis treści

0 Einleitung.- 1 Stand der Kenntnisse.- 2 Aufgabenstellung.- 3 Theorie des Ebenen Torsionsversuches.- 3.1 Prinzipielle Funktionsweise.- 3.2 Theorie zur Versuchsauswertung.- 3.2.1 Verzerrung von Radiuslinien.- 3.2.1.1 Berechnung der Schiebung.- 3.2.1.2 Berechnung der Schubspannung.- 3.2.2 Kontinuierliche Drehmoment-Verdrehwinkelkurve.- 3.2.2.1 Berechnung der Schubspannung.- 3.2.2.2 Berechnung der Schiebung.- 3.2.3 Vergleich der Auswertemethoden.- 3.2.4 Fließkriterien zur Berechnung der Fließkurve kf(?).- 3.2.4.1 Isotropes Werkstoffverhalten.- 3.2.4.2 Anisotropes Werkstoffverhalten.- 4 Versuchsanlage.- 4.1 Aufbau.- 4.2 Spannelemente.- 4.3 Meßelemente, Meßaufbau.- 4.3.1 Drehmomentmessung.- 4.3.2 Winkelmessung.- 4.3.3 Meßaufbau.- 4.4 Ablauf des PrüfVorganges.- 5 VersuchsfÜhrung und Messdatenauswertung.- 5.1 Spiralenmethode.- 5.1.1 Vorgehensweise.- 5.1.2 Auswertung der Meßdaten.- 5.1.2.1 Direkte Differentiation.- 5.1.2.2 Glättung der Meßdaten mit Hilfe von Splinekurven.- 5.1.2.3 Gebietsweise Approximation durch Potenzfunktionen.- 5.1.3 Fehlerabschätzung.- 5.2 Drehmoment-Verdrehwinkelmethode.- 5.2.1 Versuchsführung.- 5.2.2 Auswertung der Meßdaten.- 5.2.2.1 Gebietsweise Approximation durch Potenzfunktionen.- 5.2.2.2 Auswertung durch lineare Abbildung.- 5.2.3 Fehlerabschätzung.- 5.3 Versuchswerkstoffe.- 5.4 Versuchsprogramm.- 6 Untersuchungsergebnisse.- 6.1 Spiralenmethode.- 6.1.1 Vergleich der Verfahren zur Datenauswertung.- 6.1.2 Reproduzierbarkeit.- 6.1.3 Einhaltung theoretischer Voraussetzungen.- 6.1.3.1 Radialbewegung von Werkstoffelementen.- 6.1.3.2 Änderung der Blechdicke.- 6.1.3.3 Einfluß des maximalen Drehmomentes.- 6.1.3.4 Orientierung der Anrißlinien.- 6.1.4 Parameteruntersuchungen.- 6.1.4.1 Einfluß der Einspannkraft.- 6.1.4.2 Variation des Innenspannbackenradius.- 6.1.4.3 Variation der Innenspannbackenfläche.- 6.1.4.4 Variation des Außenspannbackenradius.- 6.1.4.5 Variation der Blechdicke.- 6.1.5 Abschließende Bemerkungen.- 6.2 Drehmoment-Verdrehwinkelmethode.- 6.2.1 Vergleich der Verfahren zur Datenauswertung.- 6.2.1.1 Exemplarische Überprüfung.- 6.2.1.2 Vergleich anhand von Versuchsergebnissen.- 6.2.2. Einfluß des maximalen Drehmomentes.- 6.2.3 Orientierung zur Walzrichtung.- 6.2.4 Parameteruntersuchungen.- 6.2.4.1 Einfluß der Einspannkraft.- 6.2.4.2 Variation des Innenspannbackenradius.- 6.2.4.3 übrige Parameter.- 6.2.5 Abschließende Bemerkungen.- 6.3 Gegenüberstellung der Auswertemethoden im Vergleich mit den Ergebnissen aus dem Zugversuch.- 6.3.1 Fließkriterien für isotropes Fließen.- 6.3.1.1 Fließkurven der Versuchswerkstoffe.- 6.3.1.2 Verfestigungsexponent.- 6.3.2 Fließkriterium für anisotropes Fließen.- 7 Anwendungsgrenzen.- 7.1 überblick.- 7.2 Drehmomentübertragung.- 7.3 Faltenbildung.- 7.3.1 Grundsätzliche Problematik.- 7.3.2 Theoretische Untersuchung.- 7.3.2.1 Rechenmodell.- 7.3.2.2 Verschiebungsansatz.- 7.3.2.3 Idealisierung des WerkstoffVerhaltens.- 7.3.2.4 Ergebnisse.- 7.3.3 Experimentelle Untersuchung.- 7.3.3.1 Versuchsdurchführung.- 7.3.3.2 Ergebnisse.- 7.3.3.3 Faltenform.- 7.3.3.4 Faltenanzahl.- 7.3.4 Wirkung der Faltenbildung auf das Ergebnis bei der Fließkurvenbestimmung.- 7.3.5 Folgerungen.- 8 Praxistauglichkeit und Hinweise zum Praktischen Einsatz des Ebenen Torsionsversuches.- 8.1 Hinweise zur optimalen Versuchsführung.- 8.2 Anwendungsmöglichkeiten in der Praxis.- 8.3 Mögliche Weiterentwicklung.- 8.3.1 Versuchsanlage.- 8.3.2 Versuchsführung.- 9 Zusammenfassung.

O autorze

Dr. Michael Bauer promovierte bei Prof. Dr. Jürgen Weber am Lehrstuhl für Betriebswirtschaftslehre, insbesondere Controlling und Telekommunikation, der Wissenschaftlichen Hochschule für Unternehmensführung (WHU) in Koblenz. Er ist derzeit als Fachreferent Strategische Projekte bei der Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG in Stuttgart-Zuffenhausen tätig.