Ein Werkstoffmodell für eine Aluminium-Druckgusslegierung unter statischen und dynamischen Beanspruchungen

In der vorliegenden Arbeit wird ein Werkstoffmodell für eine Al-Druckgusslegierung vorgestellt. Das Modell bildet das elastisch-plastische Verhalten und Versagen detailliert ab. Zur Charakterisierung des plastischen Verhaltens werden statische und dynamische Zugversuche, Schubversuche und Kreuzzugversuche mit unterschiedlichen Spannungszuständen durchgeführt. Das elastisch-plastische Modell (inklusive der Dehnratenverfestigung) wird voll-implizit im Kontext der globalen expliziten Zeitintegraion gelöst. Im Rahmen der Charakterisierung des Versagensverhaltens wird ein neuartiger Schubversuch vorgestellt, bei dem der Werkstoff nachweislich unter Schubbelastung versagt. In das Versagensmodell ist eine a posteriori Fehlerabschätzung integriert, um das Modell bei den in der Praxis vorliegenden nicht vollständig konvergierten Diskretisierungen einsetzen zu können. Weiterhin wird ein Konzept zur Berücksichtigung makroskopischer Defekte in Bauteilen vorgestellt. Abschließend findet das Modell eine erste Anwendung in der Berechnung von dynamischen Versuchen an Demonstratorbauteilen, in die teilweise gezielt makroskopische Defekte eingebracht worden sind.