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Berücksichtigung stochastischer Einflussgrößen bei der Prozesssimulation in der Umformtechnik

Status abgeschlossen
Ziele


1. Entwicklung eines Systems zur Berücksichtigung stochastischer Einflussgrößen

Aufgabenstellung des Forschungsvorhabens ist es, Methoden und Programmsysteme
zu entwickeln, welche als Erweiterung vorhandener FE-Simulationssysteme die
Berücksichtigung der stochastischen Verteilung von Prozesseinflussgrößen in der
Massivumformung möglich machen.
In der industriellen Praxis der Kaltmassivumformung sind zahlreiche
Prozesskenngrößen, die einen signifikanten Einfluss auf das Werkstück- und
Werkzeugverhalten ausüben, nicht vernachlässigbaren Streuungen unterworfen. Sie
besitzen also stochastischen Charakter. Als Folge weisen wichtige Größen wie
die Werkzeuglebensdauer in der Realität zum Teil erhebliche Schwankungen auf,
Bild1.
Die numerische Prozesssimulation durch die Finite-Elemente-Methode (FEM) wird
zur Modellierung von Umformvorgängen sowie zur Berechnung der
Werkzeugbeanspruchung und Werkzeuglebensdauer genutzt. Die am Markt verfügbaren
FE-Simulationsprogramme arbeiten jedoch nur mit diskreten Werten und können den
stochastischen Charakter von Prozesseinflussgrößen nicht berücksichtigen. Dies
führt dazu, dass die im realen Prozess auftretenden Schwankungen, zum Beispiel
bei Werkstückqualität oder Werkzeuglebensdauer, in der Simulation nicht
abgebildet werden können. Ziel der Forschungsarbeiten ist es, diese
Einschränkung aufzuheben und die Berücksichtigung stochastischer Prozessgrößen
bereits in der Simulation möglich zu machen.


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