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Anwendung eines gradientenerweiterten Schädigungsmodells für die Simulation des Versagens hochlegierter TRIP-Stähle

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In diesem Beitrag wird das Versagensverhaltens eines hochlegierten TRIP-Stahls (TRIP-TRansformation Induced Plasticity) im Rahmen der Kontinuumsschädigungsmechanik (CDM) modelliert. Das zugrundeliegende Viskoplastizitätsmodell enthäalt eine Formulierung der Verfestigung, in welcher die verformungsinduzierte Martensitbildung berücksichtigt wird. Im Gegensatz zur Standard-CDM werden empirische Ansätze für die Schädigungsinitiierung und eine Gradientenerweiterung für die Schädigungsentwicklung verwendet. Darüber hinaus wird das plastische Fließen als druckempfindlich aufgrund der Schädigung formuliert, um porenwachstumsbasierte Prozesse zu erfassen. Ein wesentliches Anliegen ist die Entwicklung einer geeigneten Kalibrierungsstrategie, wofür Versuchsergebnisse und Simulationen von gekerbten Zugstäben (NTB) und einer bruchmechanischen Kompaktzugprobe (CT) unter geringem Constraint herangezogen werden. FE-Simulationen mit dem kalibrierten Modell reproduzieren in angemessener Weise das Versagensverhalten beider Probentypen, die innerhalb der Prozesszone moderate Spannungsmehrachsigkeiten aufweisen. Vorhersagen des Modells für Proben mit hohem Constraint der Rissspitze zeigen ein zu konservatives Verhalten.

Artikelnummer
Br-2021-004

Titel
Anwendung eines gradientenerweiterten Schädigungsmodells für die Simulation des Versagens hochlegierter TRIP-Stähle
Autor(en)
A. Seupel, M. Kuna
DOI
10.48447/Br-2021-004
Veranstaltung
53. Tagung des Arbeitskreises Bruchmechanik und Bauteilsicherheit
Jahr der Veröffentlichung
2021
Publikationsart
Tagungsmanuskript (PDF)
Sprache
Deutsch