Dynamisches Beulverhalten neuartiger Feinblechwerkstoffe

Die Anwendung moderner Feinblechwerkstoffe erfordert ein Verständnis der Auswirkungen signifikanter Dickenänderungen im Vergleich zu konventionellen Blechgüten auf das Verhalten bei dynamischer Belastung. In einem Forschungsprojekt wurden experimentelle und simulationsgestützte Untersuchungen durchgeführt, die sich auf folgende Schwerpunkte konzentrierten: den Werkstoffeinfluss, den Einfluss des Beulprüfkörpers sowie die Übertragbarkeit von Experiment und Simulation. Die Ergebnisse zeigen, dass die entwickelten Kennwerte zur Beschreibung des dynamischen Beulverhaltens für konventionelle Tiefziehbleche, höherfeste Stahlbleche und Aluminiumlegierungen gültig sind. Die Abschätzung der Beultiefe erfordert Informationen über Blechdicke, Streckgrenze und dynamische Belastung, wobei die Umformgeschichte und Geometrie vernachlässigt werden können. Eine Änderung der Blechdicke führt zu proportionalen Änderungen der plastischen und elastischen Beultiefe. Eine überproportionale Festigkeitssteigerung ist notwendig, um den Einfluss einer verminderten Blechdicke zu kompensieren. FE-Simulationen mit LS-Dyna3D zeigen eine gute Übereinstimmung mit den Experimenten, wobei dehnratenabhängige Fließkurven für aussagekräftige Simulationen erforderlich sind. Einfache Regressionsfunktionen wurden entwickelt, um die Beulfestigkeit und -steifigkeit verschiedener Blechwerkstoffe zu beurteilen und den Einfluss unterschiedlicher Blechdicken und Streckgren