MatForm

MatForm-Qt ist ein Programm zur Bildung mathematischer Werkstoffmodelle basierend auf den experimentellen Daten unterschiedlichster Versuche. Dank einer FEM-spezifischen Ausgabe können die Werte später direkt als Input für die jeweiligen FEM-Programme eingesetzt werden. Eine zentrale Eigenschaft von MatForm ist die mathematische Berechnung von Grenzformänderungskurven (GFS) nach diversen Versagensmodellen. Dies macht es möglich - ohne aufwendige Nakazima-Versuche - die GFS aus den einfach im Zugversuch zu ermittelnden
   - Fliesskurvendaten und
   - Anisotropiewerten
rechnerisch zu bestimmen.

Konsistente Werkstoffdaten
Da die so ermittelte GFS mit den Fliesskurven- und den Fliessortdaten gekoppelt sind, kann von so genannten konsistenten Werkstoffdaten gesprochen werden. Diese sind eine Voraussetzung für eine exakte Voraussage des Versagens bei komplexen FEM-Anwendungen.

Calculator
In der Planungsphase können oft prinzipielle Entscheide über die Machbarkeit des Teiles durch einfache analytische Berechnungen erfolgen. Zu diesem Zweck bietet MatForm Calculator-Module zur Abschätzung der Spannungen in der
   - Blechumformung und
   - IHU-Umformung
an.

Aus welche Moduln besteht MatForm .... ?
Das MatForm besteht aus folgenden 7 Moduln:

Was sind die möglichen Einsatzgebiete von MatForm?
MatForm dient zur Erstellung von mathematischen Werkstoffmodellen. Dies ermöglicht den Einsatz für folgende Aufgaben:

  • Quantitative Auswertung unterschiedlichster Experimente wie Zug, Bulge, Miyauchi, Torsionsversuch, Dilatometerversuch und Rohrversuch.
  • Automatische Umrechnung der Kraft-Weg-Verläufe in eine Fliesskurve
  • Mathematische Approximation der Fliesskurve mit Hilfe diverser Ansatzfunktionen zur Extrapolation der Werte über Phi-Gleichmass
  • Spezifikation der Fliessortparameter für Hill`90 und Barlat-Lian aus den R-Werten
  • Graphische Darstellung der Fliessortskurven für die gängigen Modelle
  • Berechnung der Grenzformänderungsschaubilder (GFS) nach mathematischen VK
  • Visualisierung der Zusammenhänge - Fliesskurve - Fliessort - Versagen
  • Ausgabe der Werkstoffparameter in FEM-spezifischer Form für gängige FEM-Programme wie AUTOFORM und PamStamp.
  • Calculator zur Berechnung von Spannungen bei vorgegebener Blechdeformation
  • Calculator zur Ermittlung von Hydroforming-Limit-Curves zur Auslegung von IHU-Prozessen an Rohren

Obwohl der Einsatz von MatForm sicherlich in Verbindung mit den heute sehr verbreiteten FEM-Applikazionen zu sehen ist, ist der Einsatz des Programms auch auf Gebieten der Qualitätssicherung interessant.

Es ist heute weitgehend nicht bekannt, welchen Einfluss Streuungen von Werkstoffkennwerten auf die GFS ausüben, und somit auf die Stabilität der Umformprozesse in der Produktion. Die Kopplung der Fliesskurve, des Fliessortes und des GFS in einem konsistenten Modell, bietet dazu eine ausgezeichnete Grundlage.
 


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