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M: Metallphysik

M 17: Mechanische Eigenschaften III

M 17.5: Fachvortrag

Tuesday, March 27, 2001, 12:45–13:00, S5.3

Fließspannungsvorhersage mit einem statistischen Versetzungsdichtemodell — •Matthias Goerdeler und Günter Gottstein — Institut für Metallkunde und Metallphysik, RWTH Aachen

Für die genaue Simulation von technischen Umformprozessen metallischer Werkstoffe ist eine exakte Vorhersage der Fließspannung zwingend notwendig. In den meisten kommerziellen FEM Paketen werden einfache empirische Beschreibungen der Fließspannung verwendet. Diese geben zwar gemessene Daten oft sehr gut wieder, erlauben aber keinerlei Vorhersage außerhalb des experimentell untersuchten Bereichs an Umformbedingungen. In dem hier vorgestellten Fließspannungsmodell werden statt dessen Versetzungsdichten als interne Zustandsvariablen des Materials betrachtet. Da das Modell für zellformende Metalle und Legierungen entwickelt wurde, werden Versetzungen im Zellinneren und in den Zellwänden unterschieden. Außerdem werden mobile Versetzungen unterschieden, die durch ihre Bewegung die plastische Verformung tragen. Für die Dichte aller betrachteten Versetzungsklassen werden Evolutionsgleichungen formuliert, aus deren numerischer Integration sich die aktuellen Versetzungsdichten ergeben. Mit einer kinetischen Zustandgleichung wird dann die für eine gegebene Dehngeschwindigkeit nötige Fließspannung berechnet.