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_id: '20145'
abstract:
- lang: ger
  text: "Der Karosseriebau ist zunehmend durch die Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe
    in Mischbauweise gekennzeichnet, was zu einem Einsatz von mechanischen Fügeverfahren
    geführt hat. Hieraus resultieren die Zielsetzungen, die mechanischen Fügeverfahren
    in ihrer Effizienz und ihren Einsatzbereichen zu erweitern, sowie die Anzahl der
    Experimente zu reduzieren und Entwicklungszyklen zu verkürzen. Dies erfolgt mit
    Unterstützung der numerischen Simulation. Neben der Beschreibung des plastischen
    Verhaltens gilt es auch, das Schädigungsverhalten abzubilden.\r\n\r\nDer Fügeprozess
    bzw. die Fügerichtung erfolgt senkrecht zur Blechoberfläche und führt somit zu
    einem dreidimensionalen Zustand der Fügelemente. Hieraus leitet sich die Herausforderung
    ab, das Werkstoffversagen in Abhängigkeit der Beanspruchungssituation zu beschreiben.
    Ein einfacher Ansatz zur Abbildung des Durchdringens ist ein geometrisches Trennkriterium.\r\n\r\nEin
    solches Kriterium basiert i.d.R. auf einem experimentell beobachteten Verhalten
    und ist somit nicht prognosefähig für Variationen bzgl. Werkzeugkonfigurationen,
    Blechdicken- und Werkstoffgüten-Kombinationen. In diesem Projekt wird das Schädigungsmodell
    GISSMO (Generalized Incremental Stress State dependent damage Model) verwendet,
    um die Entwicklung der duktilen Schädigung zu beschreiben und den Bruchbeginn
    während des Stanzniet- und Schneidclinchens vorherzusagen.\r\n\r\nDer Spannungszustand
    während der Prozesssimulation wird untersucht und die verschiedenen Schädigungsproben
    werden experimentell erprobt, um die Versagenskurven zu charakterisieren. Die
    Versagenskurven werden im Schädigungsmodell GISSMO definiert. Um die Genauigkeit
    des Modells zu gewährleisten, wird die Verifizierung des Modells durch die Simulation
    von Schädigungsproben mit dem Schädigungsmodell durchgeführt.\r\n\r\nZur Validierung
    des Modells wird die Simulation des Fügeprozesses mit dem Schädigungsmodell durchgeführt
    und die Ergebnisse von Simulation und Experiment verglichen. Darüber hinaus werden
    Sensitivitätsanalysen durchgeführt, um die Einflüsse der Fertigungsprozesse, der
    Lackierung und des Diskretisierungsgrades auf das Schädigungsverhalten des Materials
    zu identifizieren.\r\nDas IGF-Vorhaben „Methodenentwicklung zur Schädigungsmodellierung
    für die numerische Prozesssimulation mechanischer Fügeverfahren\" der Forschungsvereinigung
    EFB e.V. wurde unter der Fördernummer AiF 19452N über die Arbeitsgemeinschaft
    industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung
    der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft
    und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Der
    Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 527 erschienen und bei der
    EFB-Geschäftsstelle und im Buchhandel erhältlich."
- lang: eng
  text: "The body construction is increasingly characterized by the use of different
    materials in multi-material-design, which has led to the application of a variety
    of mechanical joining processes. To enhance the mechanical joining processes in
    their efficiency, numerical simulation can be used as an effective tool to reduce
    the number of experiments and shorten the product development cycles. In addition
    to the description of the plasticity, the damage and the failure behavior of material
    must also be taken into account.\r\n\r\nIn self-pierce riveting simulations, the
    rivet penetrates perpendicular into the sheet surface and produces a three-dimensional
    stress state. Hence, it is essential to describe the material failure as a function
    of a three-dimensional stress state.\r\n\r\nA simple approach to describe the
    separation of upper sheet in the simulation of the joining process is based on
    a geometric separation criterion. Such a criterion is not predictive und cannot
    be used in case of variations in tool configurations, sheet thickness, and material
    combinations.\r\n\r\nIn this project, the damage model GISSMO (Generalized Incremental
    Stress State dependent damage Model) is used to describe the evolution of ductile
    damage and predict the onset of fracture during the self-piercing riveting and
    shear-clinching.\r\n\r\nThe stress state during the process simulation is studied
    and the variety of damage specimens are experimental examined to characterize
    the failure curves. The failure curves are defined in the GISSMO damage model.
    To ensure the accuracy of the model, the verification of the model using simulation
    of damage specimens with damage model is performed.\r\n\r\nFor the validation
    of model, the simulation of the joining process using the damage model is carried
    out and the results of simulation and experiment are compared. Furthermore, sensitivity
    analyses are performed to identify the influences of manufacturing processes,
    the evaluation method, and the degree of discretization on the damage behavior
    of material."
author:
- first_name: Mortaza
  full_name: Otroshi, Mortaza
  id: '71269'
  last_name: Otroshi
  orcid: 0000-0002-8652-9209
- first_name: Gerson
  full_name: Meschut, Gerson
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  last_name: Meschut
  orcid: 0000-0002-2763-1246
citation:
  ama: Otroshi M, Meschut G. <i>Methodenentwicklung zur Schädigungsmodellierung für
    die numerische Prozesssimulation mechanischer Fügeverfahren</i>. Europäische Forschungsgesellschaft
    für Blechverarbeitung e.V.; 2020.
  apa: Otroshi, M., &#38; Meschut, G. (2020). <i>Methodenentwicklung zur Schädigungsmodellierung
    für die numerische Prozesssimulation mechanischer Fügeverfahren</i>. Europäische
    Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V.
  bibtex: '@book{Otroshi_Meschut_2020, title={Methodenentwicklung zur Schädigungsmodellierung
    für die numerische Prozesssimulation mechanischer Fügeverfahren}, publisher={Europäische
    Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V.}, author={Otroshi, Mortaza and
    Meschut, Gerson}, year={2020} }'
  chicago: Otroshi, Mortaza, and Gerson Meschut. <i>Methodenentwicklung zur Schädigungsmodellierung
    für die numerische Prozesssimulation mechanischer Fügeverfahren</i>. Europäische
    Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V., 2020.
  ieee: M. Otroshi and G. Meschut, <i>Methodenentwicklung zur Schädigungsmodellierung
    für die numerische Prozesssimulation mechanischer Fügeverfahren</i>. Europäische
    Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V., 2020.
  mla: Otroshi, Mortaza, and Gerson Meschut. <i>Methodenentwicklung zur Schädigungsmodellierung
    für die numerische Prozesssimulation mechanischer Fügeverfahren</i>. Europäische
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  short: M. Otroshi, G. Meschut, Methodenentwicklung zur Schädigungsmodellierung für
    die numerische Prozesssimulation mechanischer Fügeverfahren, Europäische Forschungsgesellschaft
    für Blechverarbeitung e.V., 2020.
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date_updated: 2022-01-06T06:54:20Z
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  - 978-3-86776-582-4
publication_status: published
publisher: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V.
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status: public
title: Methodenentwicklung zur Schädigungsmodellierung für die numerische Prozesssimulation
  mechanischer Fügeverfahren
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