Analyse umformtechnischer Prozesse mittels der FEM
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In einem fertigungstechnischen Prozess laufen eine Reihe von interagierenden werkstoffmechanischen und physikalischen Vorgängen gleichzeitig ab. Das quantitative Verständnis des Prozesses und die Möglichkeit zur Vorhersage von Prozessablauf und Optimierungsmöglichkeiten hat zur Voraussetzung, daß die ablaufenden Grundprozesse im Simulationsmodell richtig und gekoppelt abgebildet werden. Die computergestützte Prozesssimulation bietet diese Möglichkeit grundsätzlich. Dabei ist die Finite Elemente Methode (FEM) die heute am weitesten verbreitete Simulationsmethode. Das Grundprinzip der FEM besteht in der Zerlegung (Diskretisierung) der interessierenden Objekte in Elemente endlicher (finiter) Größe, deren Verhalten mit mathematischen Mitteln beschreibbar ist.
In der Umformtechnik hat sich die FEM als vielseitiges Werkzeug zur Analyse und Auslegung umformtechnischer Prozesse bewährt. Die Simulation erlaubt die Analyse von Größen, die in der Realität nicht oder nur unter großem Aufwand messbar sind. Die Ergebnisse dienen der Vorhersage des Prozessverlaufs und des Prozessergebnisses sowie dem Einblick in die Entwicklung relevanter Größen während des Umformvorgangs. Aus den so gewonnenen Erkenntnissen können Verbesserungspotenziale für existierende Prozesse und Hinweise zur Auslegung neuer Prozesse abgeleitet werden. Dank der innerhalb der letzten Jahre stark gestiegenen Leistungsfähigkeit moderner Rechner und der konsequenten Weiterentwicklung der FEM-Software hat sich die Finite-Elemente-Methode (FEM) zu einem immer häufiger verwendeten Werkzeug zur Analyse verschiedenster Umformvorgänge entwickelt. 
Die FEM wird dabei nicht nur dazu genutzt die Formfüllung oder die benötigten Pressenkräfte für einen Umformprozess zu berechnen, sondern auch um Werkstückeigenschaften, Werkzeugbelastungen und Nachgiebigkeiten, Temperatur- und Spannungsverteilungen zu ermitteln. Schwerpunktthemen:
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Haben Sie Anfragen zu diesem Forschungsbereich? Ansprechpartner(in):
Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Daniel Trauth
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