Modellintegration für die Prozesssimulation

Im SFB/TRR 188 sollen die Mechanismen der Schädigung verstanden und vorhergesagt werden, um Umformprozesse optimal auszulegen. Im Hinblick auf die Produkteigenschaften ist eine akkurate Vorhersage der Porenanteile essenziell. Aus diesem Grund wurde ein Modell entwickelt, das die Schädigungsevolution auf Basis von experimentellen Daten vorhersagt und sich nicht, wie es bei konstitutiven Materialmodellen üblich ist, auf Annahmen stützt. Als experimentelle Daten werden Messungen der Porenflächenanteile mittels Rasterelektronenmikroskop verwendet. Begleitend dazu werden mit FE-Simulationen die Spannungs- und Dehnungszustände berechnet. Für die Vorhersage der Schädigung werden künstliche neuronale Netze verwendet. Die Schädigungsentwicklung wird dafür als Funktion des Lastzustands im Sinne des Umformgrades, der Triaxialität und des normierten Lode-Parameters definiert. Der sogenannte Schädigungslokus stellt den Porenanteil in Abhängigkeit des Lastzustands dar (vgl. Bild a). Die Anwendung für das Freibiegen liefert qualitativ und quantitativ gute Ergebnisse (vgl. Bild b).