Advanced Simulation Techniques in Metal Forming II (WS20/21)

Inhalte

Im Rahmen der Vorlesung sollen vertiefende Grundlagen der nichtlinearen FEM vermittelt und hergeleitet werden. Zusätzlich werden die starrplastische, die elastisch plastische und die viskoplastische FEM eingeführt. Die Ansätze sollen spezielle Aspekte zum Einsatz der FEM in der Umformtechnik berücksichtigen. Dabei geht es im Bereich der Blechumformung um implizite und explizite Lösungsverfahren, im Bereich der Massivumformung um Euler-, Lagrange- und ALE-Formulierung sowie im Bereich der Warmumformung um thermomechanische Kopplung.
Die in der Vorlesung erworbenen theoretischen Grundlagen werden in den Übungen angewandt. Dazu werden Problemstellungen aus der Umformtechnik in der FE-Software Abaqus analysiert.

Prüfung

Die Prüfung besteht aus zwei Teilleistungen. Im ersten Teil werden die Inhalte aus der Vorlesung abgefragt. Der zweite Teil besteht aus der selbstständigen Bearbeitung einer Aufgabenstellung aus der Umformtechnik. Dazu sollen Umformprozesse numerisch untersucht werden. Dies beinhaltet die Erstellung des Modells bis hin zur Analyse. Hier sollen Theorie und Praxis verknüpft werden, weshalb die Validierung der Modelle in Form eines Abgleichs der Simulationsdaten mit realen, experimentellen Daten durchgeführt werden soll.

Kontakt

Literatur

1. T. Belytschko, B. Moran, W.-K. Liu: Nonlinear finite elements for continua and structures, Wiley, 2000

2. S. Kobayashi, S.-I. Oh, T. Altan: Metal Foming and the Finite-Element Method, Oxford Series on Advanced Manufacturing, Oxford University Press, 1989

3. J.C. Simo, T.J.R. Hughes: Computational Inelasticity, Springer, 1998

4. P. Chadwick: Continuum Mechanics: Concise Theory and Problems, Dover, 2012

5. B. Szabo, I. Babuska: Introduction to Finite Element Analysis, Chichester, 2011