Bruchmodelle für die Modellierung von Zerspanprozessen

Kurzfassung Plastische Deformation, Bruch und Reibung bzw. Kontaktwechselwirkung zwischen dem Werkzeug und Werkstück sowie Wärmetausch im technologischen System stellen die Grundphänomene dar, welche die meisten Charakteristiken des Zerspanprozesses bestimmen. Im vorherigen Artikel (Teil 1) zum Thema Modellierung der Zerspanprozesse wurde die Modellierung der thermomechanischen Wechselwirkungsprozesse und der Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück bei der Erstellung von FEM-Modellen des Zerspanprozesses behandelt. Angesichts des Erreichens von plausiblen Ergebnissen zur Prognose der Charakteristiken des Zerspanprozesses besitzt das zur Anwendung kommende Bruchmodell bzw. das bei der Modellierung eingesetzte Bruchkriterium die gleiche Wichtigkeit. In diesem Artikel wird die Realisierung der Bruchkriterien beim Modellieren der Zerspanprozesse von unterschiedlichen Metallen und Legierungen behandelt, für welche eine Annahme über die Isotropie und Homogenität des zu bearbeitenden Materials getroffen werden kann. Der Bruch von nichtmetallischen und Verbundwerkstoffen beim Zerspanen unterscheidet sich grundlegend vom Bruch der metallischen Werkstoffe [2] und wird in diesem Artikel nicht betrachtet. Teil 3 dieser Artikelreihe beschäftigt sich mit thermomechanischen Materialmodellen und Teil 4 mit der FEM-Modellierung als moderner Ansatz zur Untersuchung und Optimierung von Zerspanprozessen.

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