Bei Aluminium-Druckgussbauteilen kann eine sehr hohe Funktionsintegration mit nur wenigen Fertigungsschritten realisiert werden. Ein Materialmodell für Gusswerkstoffen, das in der Crashsimulation eingesetzt werden kann, muss grundsätzlich drei Phänomene in ihrem Zusammenspiel berücksichtigen: das ideal-typische Werkstoffverhalten, die fertigungsbedingte Streuung und Lageabhängigkeit der Eigenschaften. Alle drei Phänomene werden durch den Fertigungsprozess entscheidend beeinflusst. Im Sinne einer effizienten Bauteilentwicklung und Auslegung eines robusten Gießprozesses müssen Fertigung und Funktionsauslegung virtuell gekoppelt werden. Diese Kopplung ist der Schwerpunkt des vorliegenden Berichts, wobei die Lageabhängigkeit der Bauteileigenschaften in der Crashsimulation berücksichtigt werden soll. Die Ziele sind daher einerseits die Untersuchung, inwieweit die Gießsimulation im Entwicklungsprozess von Al- Druckgussbauteilen effizient genutzt werden kann. Die Art und Güte der Prognose von Werkstoffzuständen ist dabei ein wichtiges Bewertungskriterium. Durch experimentelle Bestimmung dieser makroskopischen Defekte mit Hilfe der Computer-Tomographie (CT) wurde die Gießsimulation validiert. Andererseits sollen diese makroskopischen Defekte vereinfacht in der Crashsimulation unter industriellen Gesichtspunkten abgebildet werden und eine Bewertung dieser vereinfachten Abbildung erfolgen. Die CT-Daten der Demonstratorbauteile werden verwendet, um FE-Modelle der Bauteile zu erzeugen, in denen diese makroskopischen Defekte berücksichtigt werden. Anschließend wird die Abbildung dieser Defekte bewertet, indem dynamische Komponentenversuche der Demonstratorbauteile den entsprechenden FE-Simulationen gegenübergestellt werden.
Ein Werkstoffmodell für eine Al-Druckgusslegierung und Anwendung bei dynamischen Komponentenversuchen von Bauteilen verschiedener Gussqualität
A material model of an aluminium casting alloy regarding varying casting quality and application to dynamic component tests
2004
12 Seiten, 7 Bilder, 7 Quellen
Conference paper
German
Aluminiumlegierung , Aufprallversuch , Druckgusslegierung , Fahrzeugbauteil , Fahrzeugsicherheit , Finite-Elemente-Methode , Gießen , Gussfehler , Materialeigenschaft , Modellsimulation , numerische Simulation , Personenkraftwagen , rechnerunterstützte Tomographie , Simulationsmodell , Simulationsmodellbildung
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