Finite Elemente Simulation von Massivumformvorgängen mit Berücksichtigung des Kontaktproblems und der radialen Anisotropie

Die vorliegende Arbeit entstand während meiner Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Umformtechnik der Universität Stuttgart. Herrn Professor em. Dr. -Ing. Dr. h. c. Kurt Lange danke ich herzlich für das mir entgegengebrachte Vertrauen, seine Anregungen und die wohlwollende Betreuung meiner Arbeit. Herrn Professor Dr. -Ing. habil. Bernd Kröplin und Herrn Professor Dr. -Ing. habil. Klaus Pöhlandt bin ich für die eingehende Durchsicht der Arbeit sowie für die wertvollen Anregungen zu Dank verpflichtet. Herrn Professor Dr. -Ing. Klaus Siegert, Direktor des Instituts für Umformtechnik der Universität Stuttgart, danke ich für die großzügige Unterstützung bei der Durchführung dieser Arbeit an seinem Institut. Mein Dank gilt ferner allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Instituts für Umformtechnik, die durch ihre Hilfe meine Arbeit unterstützt haben. Die finanziellen Mittel zur Durchführung dieser Untersuchung wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der Volkswagen-Stiftung zur Verfügung gestellt. Für diese Förderungen bin ich ebenfalls zu Dank verpflichtet. Stuttgart, Dezember 1994 Dae-Kern KANG Inhaltsverzeichnis Verzeichnis der Abkürzungen 11 o Zusammenfassung 13 1 Einleitung und AufgabensteIlung 15 2 Stand der Kenntnisse 17 2. 1 Lösungsmethoden in der Umformtechnik 17 2. 2 Finite·Elemente-Methode (FEM) in der Umformtechnik 19 2. 3 Kontaktproblem in der FEM 20 2. 4 Wärmehaushalt bei Massivumformverfahren 22 2. 5 Plastische Anisotropie 23 3 Theoretische Grundlagen 25 3. 1 Das starr-plastische Stoffgesetz nach L€ivy-Mises 25 3. 2 FE-Formulierung eines Umformvorgangs mit dem starr-plastischen Stoffgesetz 27 3. 2. 1 Extremalprinzipien 27 3. 2.