Verbesserte Blechumformsimulation durch 3D-Werkstoffmodelle und erweiterte Schalenformulierungen

Die Methode der finiten Elemente ist heute ein etabliertes Werkzeug zur Auslegung, Gestaltung und Optimierung von Blechumformprozessen. In der Regel werden hierfür Schalenelemente und ein 2D-Werkstoffgesetz verwendet. Im Fall von dicken Blechen, kleinen Ziehradien sowie bei bestimmten Prozessen wie beispielsweise Falzen, Abstrecken, Prägen oder Rollformen stößt dieser Modellierungsansatz jedoch an seine Grenzen, da einige der zugrundeliegenden Annahmen nicht mehr gültig sind.
Ein Lösungsansatz zur Verbesserung der Vorhersagbarkeit dieser Blechumformprozesse ist die Verwendung von Schalenelementen höherer Ordnung in Kombination mit einem 3D-Werkstoffgesetz. Grundlage dieses Beitrags sind die Ergebnisse des IGF-Projektes "Verbesserte Blechumformsimulation durch 3D-Werkstoffmodelle und erweiterte Schalenformu-lierungen" (Vorhaben-Nr. 19707 N).