FEM-Simulation eines rheologischen Verformungsprozesses als Basis zur Prozessoptimierung

Im vorliegenden Beitrag wird ein Modell eines komplexen rheologischen Verformungsprozesses vorgestellt, bei dem aus dickwandigen Zylindern werkzeugfrei dünnwandige Rohre gezogen werden. Dazu werden die Navier Stokes Gleichungen herangezogen und unter der Annahme von Axialsymmetrie und Dünnschichtgeometrie auf drei gekoppelte partielle nichtlineare Differentialgleichungen für Radius R, Wanddicke W und Geschwindigkeit v vereinfacht. Die Gleichungen wurden unter FEMLAB implementiert. Es werden Ergebnisse aus stationären und zeitabhängigen Simulationsrechnungen präsentiert. Dabei wird gezeigt, dass das Simulationsmodell physikalisch plausible Ergebnisse liefert. In weiterführenden Untersuchungen sollen die Regelungsstrategien basierend auf dem entwickelten FEM-Modell optimiert werden.