Simulationsgestützte Auslegung der Materialfestigkeit und Blechdicke von hoch Mangan Stählen für den Leichtbau

Der Auslegungsprozess leichtbaugerechter Materialeigenschafts-Geometrie-Kombinationen von Crashboxen aus hoch Mangan Stählen kann durch die in dieser Arbeit vorgestellten simulativen Methoden effektiv beschleunigt werden. Hierfür kommen erweiterte Modelle zum Einsatz, die im Vergleich zum derzeitigen Stand der Technik zum einen die Beschreibung der mechanischen Materialeigenschaften der hoch Mangan Stähle verbessern und zum anderen den Belastungszustand während des Crashs präziser abbilden. Die Kopplung dieser erweiterten Modelle zu einer lückenlosen Simulationskette bringt den Vorteil mit sich, dass eine Mikrostruktur-Crasheigenschafts-Korrelation für beliebige Materialzustände einer thermomechanischen Prozessroute hergestellt werden kann. Auf Basis der Prozessparameter beim Kaltwalzen, der Wärmebehandlung und der Crashboxgeometrie kann das Crashverhalten der hoch Mangan Stähle erfolgreich vorhergesagt werden und die Simulationskette zur Auslegung gewünschter Crasheigenschaften verwendet werden. Die dazu entwickelte Simulationskette aus „schnellen Modellen“ bildet sowohl die Mikrostrukturentwicklung der hoch Mangan Stähle während der thermomechanischen Prozesskette zur Einstellung von Materialzuständen mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften als auch deren Performance im Crash einer axial belasteten hexagonalen Crashbox ab.