Der moderne Karosseriebau wird neben steigenden Sicherheitsanforderungen auch durch die Reduzierung der Klimaschädlichen CO2-Emissionen getrieben, weshalb in den letzten Jahren vermehrt hochfeste Mehrphasenstähle entwickelt und eingesetzt wurden. Denn zum einen eignet sich diese Stahlgruppe aufgrund der höheren Festigkeiten hervorragend für einen Stoffleichtbau, wodurch das Karosseriegewicht durch geringere Blechstärken gesenkt werden kann, zum anderen können hochfeste Stähle dazu beitragen, die Energieabsorption im Crashfall zu steigern und das Eindringen in die Fahrgaszelle zu minimieren [Hei21]. Um das Potenzial dieser Werkstoffklasse jedoch vollständig nutzen zu können, sind genaue Kenntnis über die mechanischen Eigenschaften erforderlich. Hierzu zählen auch die globale und lokale Duktilität. Erstgenannte charakterisiert die Fähigkeit eines Blechwerkstoffs plastische Deformationen in einem Standardzugversuch ohne Einschnürung zu ertragen und die Formänderungen gleichmäßig zu verteilen, was z.B. für das Zugdruckumformen bedeutsam ist [Hei21]. Die lokale Duktilität dagegen beschreibt das Verhalten nach der Einschnürung und damit die Fähigkeit eines Blechwerkstoffs plastische Deformationen in einem Standardzugversuch in einem örtlich begrenzten Bereich ohne Bruch zu ertragen, was z.B. maßgebend bei Klappteilen, Biegeteilen oder Faltenbeulen in Crashboxen ist [Hei21]. Im Automobilbereich stellt zudem die lokale und globale Duktilität für crashbelastete Rohbaustrukturen ein interessantes, bislang indes aber nicht vollständig genutztes Potential dar. Die komplexen Beanspruchungszustände und Belastungspfade innerhalb der Fahrzeugstruktur während des Crashlastfalls stellen dabei jedoch eine maßgebliche Herausforderung im Hinblick auf die Definition eines Kriteriums zur Bewertung der erforderlichen lokalen und globalen Duktilität dar. Im Rahmen des bewilligten Forschungsvorhabens soll eine rechnergestützte Klassifizierungs- und Bewertungsmethode auf Basis des vorliegenden Deformationszustandes entwickelt werden, sodass hochfeste Mehrphasenstähle für Karosseriestrukturen hinsichtlich der erforderlichen globalen und lokalen Duktilität in frühen Stadien des Fahrzeugentwicklungsprozesses systematisch ausgewählt und zugeordnet werden können.
| [Hei21] Heibel, Sebastian: Schädigung und Versagensverhalten hochfester Mehrphasenstahle. Sharker , 2021. |
Mitglieder des projektbegleitenden Ausschusses sind:
Mühlhoff Umformtechnik GmbH, ESM GmbH & Co.KG, voestalpine Stahl GmbH, ITNW Ingenieurtechnik NordWest GmbH, DYNAmore GmbH, Mercedes-Benz AG, Benteler Automobiltechnik GmbH, EVAGO GmbH, LiA Engineering GmbH, AUDI AG, Meiners 3D Solutions GmbH, D&S Industrietechnik GmbH, thyssenkrupp Steel Europe AG, Tata Steel Nederland B.V, LOHR technologies GmbH, CPU 24/7 GmbH, Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH, Volkswagen Osnabrück GmbH
