Experimental Basis for an Orthotropic Failure Model for Application in Crash Simulation

Um das Verhalten von Strukturen frühzeitig im Entwicklungsprozess mittels numerischer Simulationen vorhersagen zu können, ist eine genaue Beschreibung der Materialeigen-schaften notwendig. Diese Arbeit fokussiert sich auf das orthotrope Versagen von hoch- und ultrahochfesten Stahlblechen. Das Materialverhalten wurde u.a. mittels optischer Dehnungsmessung untersucht und zeigte eine Abhängigkeit von dem Belastungszustand und der Probenorientierung. Zudem wurde für einen ausgewählten hochfesten Stahl der Einfluss der Materialdicke auf das Materialverhalten bestimmt.Auf Basis der lokalen Dehnungen wurde die plastische Instabilität, definiert als Beginn der makroskopischen Schädigung, experimentell bestimmt. Mittels der lokalen Dehnungen und eines Plastizitätsmodells wurden die Lastpfade der untersuchten Proben ermittelt, die Belastungszustände bei Versagen bestimmt und die Versagenskurven des Materialmodells definiert.Anhand der experimentellen Ergebnisse wurden die Materialien orthotrop charakterisiert. Um den Einfluss der Orthotropie zu bestimmen, wurde eine Robustheitsanalyse durchgeführt. Mittels der Materialmodelle konnte das Verhalten der Proben vorhergesagt werden. Allerdings zeigte das orthotrope Materialmodell einen nur geringen Einfluss auf das untersuchte Bauteil der Robustheitsanalyse.