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2011
Journal Article
Titel
Entwicklung der netzfreien Finite-Pointset-Methode für die Zerspansimulation
Alternative
Development of the meshfree finite pointset method for the simulation of chip formation
Abstract
Aktuelle Programme für die Finite-Elemente-Simulation von Zerspanprozessen verwenden Neuvernetzungsprozeduren, um die Trennung von Span und Grundwerkstoff abzubilden und die in den Scherzonen auftretenden großen Elementverzerrungen zu korrigieren. Diese Prozeduren schränken jedoch die Abbildungsgenauigkeit auf Grund von Interpolationsverlusten ein. Eine netzfreie Simulationsmethode ohne Neuvernetzungsprozeduren kann daher für die Zerspansimulation vorteilhaft sein. Im Rahmen der Weiterentwicklung der netzfreien Finite-Pointset-Methode (FPM) für die Zerspansimulation wurden ein Materialmodell für metallische Werkstoffe implementiert, Spanbildungssimulationen mit unterschiedlichen Werkstoffen durchgeführt und erste Schritte zur Darstellung des Kühlschmierstoffs in der Zerspansimulation unternommen.
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State-of-the-art software for the finite element simulation of cutting processes applies remeshing procedures in order to model the chip-workpiece separation and to handle the large element deformation in the shear zones. However, these procedures limit the mapping accuracy due to interpolation losses. A mesh-free simulation method without remeshing procedures can therefore be advantageous for the simulation of chip formation. Hence, the mesh-free finite pointset method was adapted for the application in cutting simulations. The work is focused on the implementation of a material model for metals, the accomplishment of chip formation simulations with different materials and on first steps to the modeling of a cutting simulation with coolant.