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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
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last_name: Otroshi
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- 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. Methodenentwicklung zur Schädigungsmodellierung für
die numerische Prozesssimulation mechanischer Fügeverfahren. Europäische Forschungsgesellschaft
für Blechverarbeitung e.V.; 2020.
apa: Otroshi, M., & Meschut, G. (2020). Methodenentwicklung zur Schädigungsmodellierung
für die numerische Prozesssimulation mechanischer Fügeverfahren. 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. Methodenentwicklung zur Schädigungsmodellierung
für die numerische Prozesssimulation mechanischer Fügeverfahren. Europäische
Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V., 2020.
ieee: M. Otroshi and G. Meschut, Methodenentwicklung zur Schädigungsmodellierung
für die numerische Prozesssimulation mechanischer Fügeverfahren. Europäische
Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V., 2020.
mla: Otroshi, Mortaza, and Gerson Meschut. Methodenentwicklung zur Schädigungsmodellierung
für die numerische Prozesssimulation mechanischer Fügeverfahren. Europäische
Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V., 2020.
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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isbn:
- 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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