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Einfluss der Materialschichtdicken auf die mechanischen Eigenschaften und das Umformverhalten von dreischichtigen Sandwichverbundwerkstoffen
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. H. Palkowski (Institut für Metallurgie), Prof. Dr.-Ing. St. Hartmann (Institut für Technische Mechanik)
Förderzeitraum: 3 Jahre (2012 - 2015)
Förderstelle: DFG
Förderkennzeichen: -
In diesem Projekt soll ein blechförmiger Verbundwerkstoff mit metallischen Deck- und polymeren Kernschichten betrachtet werden. Neben den Eigenschaften der jeweiligen Monomaterialien spielt dabei die Schichtdicke der Sandwichpartner eine wesentliche Rolle. Die Kenntnis über diese Abhängigkeiten liegt noch nicht vor und soll in diesem Projekt gewonnen werden. Dazu sollen die Kennwerte ausgesuchter Sandwichverbunde, bestehend aus einer PP-PE Folie als Kernschicht und Deckschichten aus einem Tiefziehstahl, jeweils mit unterschiedlichen Schichtdickenkombinationen, mit unterschiedlichen experimentellen Versuchen charakterisiert, sowie ihr Umformverhalten in Tiefzieh- und Biegeversuchen analysiert werden. Die Ergebnisse dieser experimentellen Untersuchungen sind Voraussetzung für die numerische Analyse dieser Verbundwerkstoffe. Dazu werden temperaturabhängige Materialmodelle der einzelnen Verbundpartner entwickelt, implementiert und zur Validierung herangezogen. Die angestrebte mathematische Beschreibung der Eigenschaften dient zur Minimierung der aufwändigen experimentellen Durchführung. Zudem werden die Kennwerte für die Entwicklung einer Eigenschaftsmatrix benötigt, um eine möglichst optimale Material- und Schichtdickenkombination bei gegebenen Randbedingungen im Voraus bestimmen zu können.