Parametrisierung mehrparametriger Reibmodelle mittels inverser Modellierung des Rohrkegelstauchversuchs

Zusatztext

Als Laborversuch wird der Rohrkegelstauchversuch gewählt, weil dieser Versuch sich aufgrund seiner Probengeometrie zur Abbildung von Reibbedingungen der Massivumformung eignet. Im Vergleich zum Ringstauchversuch zeichnet sich dieser Versuch dadurch aus, die Änderung der reibsensitiven Probenkontur über den Umformprozess hinweg gut messen zu können. Um möglichst genaue Messdaten als Datengrundlage zu erhalten, wird zunächst der Prüfstand untersucht und weiterentwickelt. Da die im Versuch auftretenden Normalspannungen die Reibspannungen maßgeblich beeinflussen und sich kaum über einzustellende Prozessparameter einstellen lassen, wird eine Studie zur Anpassung der Probengemoetrie durchgeführt. Dabei stehen die Sensitivität der Probengeometrie hinsichtlich vorherrschender Reibbedingungen und die gezielte Einstellung verschiedener Normalspannungs-Verhältnisse im Fokus. Anschließend wird das verwendete FE-Modell des Rohrkegelstauchversuches erläutert, sowie die entwickelte Methodik zur inversen Modellierung vorgestellt. Als mehrparametrige Modelle werden zwei Modelle ausgewählt, namentlich das kombinierte Reibmodell sowie das IFUM-Reibmodell. Diese Modelle unterscheiden sich in den jeweils berücksichtigten Einflussfaktoren und den zu bestimmenden Parametern. Erste Ergebnisse zeigen, dass eine modellspezifische Strategie zur Parameter-Ermittlung notwendig ist, die beiden Strategien werden folgend unter Idealbedingungen entwickelt. Schließlich können anhand der modellspezifischen Modellierungsstrategien für beide Modelle erfolgreich Parameter-Sätze anhand von experimentellen Daten ermittelt und mittels umfangreicher Variations-Rechnungen als eindeutige Lösung validiert werden. Damit kann erstmalig eine Möglichkeit aufgezeigt werden, die Parameter von Reibmodellen mit mehr als einem Parameter eindeutig zu bestimmen.

Weitere Details