Modellierung eines variablen Taylor-Quinney Koeffizienten für die Simulation der Wärmefreisetzung bei der Umformung hochfester Stahlwerkstoffe

Autor*in: Ralf Lorenz

ISBN: 978-3-69030-221-0

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2026

Herausgeber*in der Reihe: Bernd-Arno Behrens

Band-Nr.: IFUM 03/2026

Umfang: 154 Seiten, 67 Abbildungen

Schlagworte: Tiefziehen, Simulation, Wärmefreisetzung, Modellierung, Taylor-Quinney Koeffizient

Kurzfassung:  

Wie warm wird´s bei der Umformung hochfester Stähle eigentlich?

Die Temperaturentwicklung während der Blechumformung beeinflusst maßgeblich Produktqualität, Prozessstabilität und Energieeffizienz. Dennoch basieren heutige Simulationsmodelle häufig auf vereinfachenden Annahmen zur Wärmefreisetzung im Werkstoff. In dieser Dissertation wird eine neuartige experimentell-numerische Methodik zur Beschreibung eines variablen Taylor-Quinney-Koeffizienten entwickelt, welche die Wärmefreisetzung aufgrund der plastischen Umformarbeit realitätsnah abbildet. Anhand umfangreicher Untersuchungen an zwei hochfesten Stahlwerkstoffen werden die Einflüsse von Umformgrad, Umformrate und Spannungstriaxialität auf die Wärmefreisetzung analysiert. Die Ergebnisse fließen in ein numerisches Modell ein, welches mithilfe einer neu entwickelten Subroutine in simufact.forming implementiert wird. Dadurch wird die Temperaturvorhersage für Tiefziehprozesse mittels FE-Simulationen signifikant verbessert.