Neuartige ebene Torsionsprobe zur Charakterisierung von Schädigung und Verfestigung – gekrümmte Bleche und Bauteile

In der Blechumformung existieren zahlreiche Verfahren zur Charakterisierung von Materialkennwerten, die für zuverlässige Ergebnisse in der numerischen Simulation benötigt werden. Etablierte Methoden erreichen bei der Prüfung von gekrümmten Blechen - wie Rohren - ihre Grenzen, sodass eine Charakterisierung vor allem bis zu hohen Dehnungen nicht möglich ist. Im vorliegenden Projekt wird daher eine Weiterentwicklung des ebenen Torsionsversuchs für die Prüfung von gekrümmten Blechen und Bauteilen angestrebt. Hierzu wurden Auswertemethoden zur Fließ­kurven­bestimmung für rotations- und nicht rotationssymmetrische Proben erarbeitet sowie geometrische und werkstoffseitige Einflüsse auf die Ergebnisse numerisch analysiert. Die erarbeitete Auswertemethodik wurde experimentell an sphärischen Proben validiert. Eine Analyse der Spannungs-/Dehnungsverteilung im Prüfbereich zeigt, dass eine Inhomogenität vorliegt, die zu früherem Versagen führen kann und so die erreichbaren Dehnungen reduziert.    Durch eine Anpassung der Klemmung kann diese Inhomogenität reduziert werden.