Erweiterung von Werkstoffmodellen für die FEM-Umformsimulationen

Die vorliegende Arbeit gibt zunächst einen Überblick über die bisherigen Modelle zur Gefügesimulation am Institut für Bildsame Formgebung (IBF) der RWTH Aachen. Dabei werden zwei Simulationskonzepte der Werkstoffmodellierung vorgestellt: das phänomenologische Modul StrucSim zur integrierten Prozess- und Gefügesimulation bei der Warmumformung sowie das physikalische Modellpaket T-Pack zur durchgängigen Modellierung der Texturentwicklung. Anschließend werden die durchgeführten Arbeiten zur Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten dieser Modelle vorgestellt. Bei StrucSim liegt der Schwerpunkt in der Erhöhung der Rechengeschwindigkeit durch eine neue Datenstruktur und eine inkrementelle Kopplung mit dem plastomechanischen FEM-Paket. Für das Paket T-Pack steht die Aufgabe im Vordergrund, ein verbessertes physikalisches Mikrostrukturmodell zur Beschreibung der Fließspannung in die FEM zu integrieren. Anschließend wird dargestellt, wie der Einsatzbereich von T-Pack durch eine neu eingebaute Datenübertragungsmethode erweitert werden kann. Zum Abschluss werden die Anwendungsmöglichkeiten beider Software-Pakete anhand von FE-Prozesssimulationen beispielhaft vorgestellt und ihre Ergebnisse analysiert.