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Fließspannung

Die Fließspannung beschreibt die erforderliche anliegende äußere (wahre) Spannung zum Überschreiten der Elastizitätsgrenze und Aufrechterhalten des plastischen Fließens eines Werkstoffes.

Die Fließspannung wird bei der Bestimmung des Formänderungswiderstandes verwendet und in der Einheit Pascal (Pa) – also N/m2 – angegeben.

Hypothesen für die Ermittlung der Fließspannung aus dem Spannungstensor wurden beispielsweise durch Tresca oder von Mises formuliert.

Abhängigkeiten Bearbeiten

Die Fließspannung ist eine Funktion

Die Parameter beeinflussen sich gegenseitig und hängen in der Regel jeweils selbst auch vom Werkstoff ab.

Johnson-Cook-Modell Bearbeiten

Das Verformungsmodell nach Johnson und Cook gibt die Verfestigung eines Materials, die Dehnraten- und Temperaturabhängigkeit analytisch wieder. Anwendung findet das Johnson-Cook-Modell häufig als Erweiterung der Mises-Vergleichsspannung in Finite-Elemente Simulationen.

Die Johnson-Cook-Gleichung beschreibt die Abhängigkeit der Fließspannung von der Dehnung , der Dehnrate und der Temperatur für einen bestimmten Werkstoff:

mit

Siehe auch Bearbeiten

Literatur Bearbeiten

  • Hensel, Spittel: Kraft- und Arbeitsbedarf bildsamer Formgebungsverfahren. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1978.
  • Hinkfoth: Massivumformung. Wissenschaftsverlag MAINZ, Aachen 2003, ISBN 3-86130-184-9.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Thomas H. Courtney: Mechanical behavior of materials. 2nd ed Auflage. McGraw Hill, Boston 2000, ISBN 0-07-028594-2.
  2. Johnson-Cook plasticity. Abgerufen am 2. September 2020 (englisch).
  3. Gordon R. Johnson, William H.Cook: A constitutive model and data for metals subjected to large strain rates and high temperatures. In: Proceedings of the seventh international symposium on ballistics. Den Haag, Niederlande 1983, S. 541–547.
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Veröffentlichungsdatum:
Die Fliessspannung k f displaystyle k f beschreibt die erforderliche anliegende aussere wahre Spannung zum Uberschreiten der Elastizitatsgrenze und Aufrechterhalten des plastischen Fliessens eines Werkstoffes Die Fliessspannung wird bei der Bestimmung des Formanderungswiderstandes verwendet und in der Einheit Pascal Pa also N m2 angegeben Hypothesen fur die Ermittlung der Fliessspannung aus dem Spannungstensor wurden beispielsweise durch Tresca oder von Mises formuliert 1 Inhaltsverzeichnis 1 Abhangigkeiten 1 1 Johnson Cook Modell 2 Siehe auch 3 Literatur 4 EinzelnachweiseAbhangigkeiten BearbeitenDie Fliessspannung ist eine Funktion des Umformgrades der Umformgeschwindigkeit der Umformtemperatur nimmt in der Regel mit steigender Temperatur ab Ausnahmen bilden einige intermetallische Verbindungen die eine Fliessspannungsanomalie zeigen des Spannungszustandes bestehend aus dem hydrostatischen Druck bewirkt evtl eine isotrope Anderung der Grosse unter Beibehalten der Form und dem deviatorischen Spannungsanteil bewirkt Anderung der Form unter Beibehalten des Volumens der Mikrostruktur des Werkstoffes Die Parameter beeinflussen sich gegenseitig und hangen in der Regel jeweils selbst auch vom Werkstoff ab Johnson Cook Modell Bearbeiten Das Verformungsmodell nach Johnson und Cook gibt die Verfestigung eines Materials die Dehnraten und Temperaturabhangigkeit analytisch wieder Anwendung findet das Johnson Cook Modell haufig als Erweiterung der Mises Vergleichsspannung in Finite Elemente Simulationen 2 Die Johnson Cook Gleichung 3 beschreibt die Abhangigkeit der Fliessspannung von der Dehnung e displaystyle varepsilon nbsp der Dehnrate e displaystyle dot varepsilon nbsp und der Temperatur ϑ displaystyle vartheta nbsp fur einen bestimmten Werkstoff k f e e ϑ A B e n 1 C ln e e 0 1 ϑ ϑ 0 ϑ m ϑ 0 m displaystyle k f varepsilon dot varepsilon vartheta A B varepsilon n cdot left 1 C cdot ln frac dot varepsilon dot varepsilon 0 right cdot left 1 left frac vartheta vartheta 0 vartheta m vartheta 0 right m right nbsp mit werkstoffspezifischen Erfahrungswerten A displaystyle A nbsp B displaystyle B nbsp C displaystyle C nbsp n displaystyle n nbsp und m displaystyle m nbsp der Bezugs Dehnrate e 0 1 H z displaystyle dot varepsilon 0 1 mathrm Hz nbsp der Schmelztemperatur ϑ m displaystyle vartheta m nbsp des Werkstoffes der Umgebungstemperatur ϑ 0 20 C displaystyle vartheta 0 20 circ mathrm C nbsp Siehe auch BearbeitenRheologie Fliesskurve Duktilitat Viskositat Spannungs Dehnungs Diagramm Druck EigenspannungLiteratur BearbeitenHensel Spittel Kraft und Arbeitsbedarf bildsamer Formgebungsverfahren Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie Leipzig 1978 Hinkfoth Massivumformung Wissenschaftsverlag MAINZ Aachen 2003 ISBN 3 86130 184 9 Einzelnachweise Bearbeiten Thomas H Courtney Mechanical behavior of materials 2nd ed Auflage McGraw Hill Boston 2000 ISBN 0 07 028594 2 Johnson Cook plasticity Abgerufen am 2 September 2020 englisch Gordon R Johnson William H Cook A constitutive model and data for metals subjected to large strain rates and high temperatures In Proceedings of the seventh international symposium on ballistics Den Haag Niederlande 1983 S 541 547 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Fliessspannung amp oldid 221395990