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Andreas Schneidt

    Mehrphasige phänomenologische sowie mehrskalige mikroskopische Modellierung von Phasenumwandlungen in einem Hybridumformprozess
    • Die Dissertation fokussiert sich auf die numerische Simulation von Hybridumformungsprozessen mit einem besonderen Augenmerk auf Phasenumwandlungen. Zur Darstellung der spezifischen Vorgänge werden zwei Modellierungsstrategien verfolgt: ein makroskopisch-phänomenologischer und ein mikromechanischer Mehrskalenansatz. Das entwickelte thermodynamisch konsistente, phänomenologische Mehrphasenmodell integriert Eigenschaften wie zeit- und temperaturabhängige Phasenumwandlung, Austenitisierung, Umwandlungsplastizität, Volumenveränderung sowie temperatur- und mikrostukturabhängige Elasto- und Viskoplastizität. Die FEM-Simulation des Hybridumformprozesses zeigt eine hohe Übereinstimmung mit der Gefügeverteilung in der realen Welle und verdeutlicht die Vorhersagbarkeit der Phasenverteilung durch Variation der Prozessparameter. Zudem wird ein physikalisch motiviertes und thermodynamisch konsistentes Mehrskalenmodell für N-Körner und n-Bainitvarianten entwickelt, das elasto-viskoplastisches Verhalten mit Phasenumwandlung in einer polykristallinen Struktur kombiniert. Dieses Modell berücksichtigt Volumenänderungen durch Phasenumwandlungen, Umwandlungsplastizität, Rückverformung der umwandlungsplastischen Verzerrung sowie den Magee- und Greenwood-Johnson-Effekt, die für verschiedene Belastungen quantitativ evaluiert werden.

      Mehrphasige phänomenologische sowie mehrskalige mikroskopische Modellierung von Phasenumwandlungen in einem Hybridumformprozess