Untersuchungen zur Ermittlung der Dehnratenabhängigkeit von modernen Karosseriestählen

Abstract

In einem Projekt, das gemeinsam von der Automobil‐ und Stahlindustrie durchgeführt wurde, stand u. a. die Ermittlung der dynamischen Eigenschaften von Karosseriestählen im Mittelpunkt. Hierfür wurden 20 Stähle für Feinblech in dynamischen Zugversuchen bei unterschiedlichen Temperaturen (‐40, 23 und 100 °C) und Dehnraten (1, 20, 250 und 500 s‐1) im Anlieferungszustand und zusätzlich in verschiedenen Vorverformungs‐ und Wärmebehandlungszuständen untersucht. Es zeigte sich eine unterschiedlich stark ausgeprägte Temperatur‐ und Dehnratenabhängigkeit für einzelne Stahlgruppen. Niedrig legierte ferritische Stähle offenbarten bei niedrigen Prüftemperaturen in Kombination mit hohen Prüfgeschwindigkeiten ein deutlich reduziertes Verfestigungspotenzial. Andererseits wiesen Mehrphasen‐Stähle dieses Verhalten nicht auf; auch bei dieser Parameterkonstellation wurde eine erhebliche Verfestigungsneigung festgestellt. Die Untersuchungen haben gezeigt, wie wichtig experimentell ermittelte Daten für die FEM‐Crashsimulation sind. Dabei bleibt es unerlässlich, die Daten in dynamischen Zugversuchen im relevanten Temperatur‐ und Geschwindigkeitsbereich zu ermitteln, da eine Interpolation der Daten aus dem quasistatischen Zugversuch zu erheblichen Fehlinterpretationen des Werkstoffverhaltens führen kann.

Strain Rate Effect on Material Behavior of TRIP‐Steel/Zirconia Honeycomb Structures

“…In the case of a front car crash against a deformable barrier with an offset of 40% and at an applied impact speed of 64 km h −1 according to the EuroNCAP standard, different strain rates are generated with regard to the individual car body sections. Bleck et al 15 predicted that in the crash box system and the front side member strain rates up to a maximum of 200 s −1 and 100 s −1 can be measured, respectively. However, on the A‐pillar strain rates up to 70 s −1 occurred.…”

Transformation‐induced plasticity in rapidly solidified Fe88.9Cr4.3V2.2C4.6

“…At strain rates of 10 −3 s −1 (quasi‐static tests) failure occurs because of shear processes with subsequent crack initiation and material separation, whereas at high strain rates probably quasi‐adiabatic shearing appears. As a result of the thermal properties of the material and the high strain rates, a large part of the heat generated by the deformation process remains in the high strength material so that the alloy weakens locally 14, 15. Zener and Hollomon 15 describe that a reason for the adiabatic shear localization is based on the strong dependency of the softening from the adiabatic heat development.…”

A drop-weight high-speed tensile testing instrument

“…Ringing can be reduced by placing the load cell as close to the specimen as possible [1] or using a titanium load cell with strain gages. This load cell will have a much higher natural frequency than a piezoelectric one, resulting less oscillation in the outcome [5,6]. Besides, it was also shown that curve fitting to the obtained oscillatory data leads to good results [4][5][6].…”

“…This load cell will have a much higher natural frequency than a piezoelectric one, resulting less oscillation in the outcome [5,6]. Besides, it was also shown that curve fitting to the obtained oscillatory data leads to good results [4][5][6]. Another way of measuring force is changing the geometry of the specimen and adding a dynamometer section that does not deform plastically throughout the test and is equipped with strain gages [3,7].…”