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  • MatILDa Benutzerhandbuch

    Material Information Link and Database Service

    GMT mbH, Berlin und FEMUTEC GmbH, Hamburg

  • Copyright

    Copyright 2001 2005 GMT Gesellschaft fr metallurgische Technologie- und Softwareentwicklung mbH, Berlin und FEMUTEC Ingenieurgesellschaft mbH, Hamburg

    Alle Rechte vorbehalten

    Warenzeichen MSC.SuperForm, MSC.SuperForge und das MSC Logo sind Warenzeichen der MSC Software Corporation. MATILDA ist Warenzeichen der GMT Gesellschaft fr metallurgische Technologie- und Softwareentwicklung mbH und der FEMUTEC Ingenieurgesellschaft fr Finite Elemente Anwendung in der Umformtechnik mbH. Andere in diesem Handbuch erwhnte Marken- und Produktnamen sind Warenzeichen der jeweiligen Rechtsinhaber und werden hiermit anerkannt.

    Haftungshinweis Soweit zu den einzelnen Darstellungen der funktionellen Abhngigkeiten auf Messwerte Dritter (siehe Quellenangabe) zurckgegriffen wurde, sind diese Messdaten lediglich auf Plausibilitt geprft. GMT leistet in diesen Fllen keine Gewhr fr die Richtigkeit der zugrunde gelegten Messergebnisse und ihre wissenschaftlich korrekte Ermittlung. GMT haftet daher nicht fr die Unrichtigkeit von bernommenen Messwerten !

    Worldwide Web www.femutec.de www.gmt-berlin.com www.material-online.com

    Titel des Dokuments: MatILDa Benutzerhandbuch Version 4.0

    Revisions-Datum: Mrz 2005

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Inhalt

    Einleitung 6

    Zielstellung des Programms 6

    Programminstallation 8

    Programmphilosophie 10

    Grundstzliches zur Programmbedienung 11

    Haftungshinweis 13

    Bedienung des Programms 14

    Programmstart 14

    Meneintrge 17 Menpunkt Material 17

    Neu 18 Whlen 19 Speichern 20 Speichern unter 21 Lschen 22 Exportieren 24 Drucker einrichten 25 Beenden 26

    Menpunkt Neue Werkstoffdaten 27 Chemische Analyse 28 Fliekurven 30 Fliekurven Parametereingabe 31 Fliekurven aus Datei einlesen 33 Fliekurve aus Streckgrenze 36 Eigenschaften 38 Gefgemodell 40

    Menpunkt Einstellungen 41 Auswahlliste 42 Sprache 43 Einheiten 44 Pfade fr Export 46

    MatILDa Benutzerhandbuch Inhaltsverzeichnis 3

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Werkstoffgruppenbezeichnung 49

    Menpunkt GMT-Tools 51 VirtMat - Importieren 52 Details lschen 54

    Menpunkt Hilfe 56 Menpunkt ber 58

    Programmoutput 59 Zugriff auf definierte Werkstoffe 60 Erstellen neuer Werkstoffe 62

    Daten zur Identifizierung des Werkstoffes 63 Daten zur Beschreibung der Werkstoffeigenschaften 64

    Chemische Zusammensetzung 65 Analysenspanne 66 Mittlere Analyse als Berechnungsdaten 67

    Fliekurve 69 Als Funktion des Umformgrads 70 Als Funktion der Umformgeschwindigkeit 71 Als Funktion der Umformtemperatur 72 Details der grafischen Darstellung 73 Pflege der Fliekurvendaten 78

    Wrmephysikalische Eigenschaften 80 Grafische Darstellung der Eigenschaften 81 Pflege der Eigenschaftsdaten 83

    Gefgemodell zur Korngrenberechnung 85 Grafische Darstellung des Gefgemodells 87 Kritischer Umformgrad 89 Zener-Hollomon-Parameter 90 Dynamisch rekristallisierter Anteil 91 Dynamisch rekristallisierte Korngre 92 Statisch rekristallisierter Anteil 93 Statisch rekristallisierte Korngre 94 Kornwachstum 95 Pflege der Modellparameter 96 Struktur der Eingabeseite 99 Allgemeine Angaben 102 Aktivierungsenergie und Zener-Hollomon-Parameter104 Dynamische Rekristallisation 105 Statische Rekristallisation 108 Mittlere rekristallisierte Korngre 113 Kornwachstum nach Rekristallisation 114 Besonderheiten mehrstufiger Umformprozesse 116

    ZTU Diagramme 118 In MatILDa basic 118 Erweiterungen in MatILDa Transformation 122

    MatILDa Benutzerhandbuch Inhaltsverzeichnis 4

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Entscheidungsbume fr Phasenumwandlungen 126 Berechnung kritischer Umwandlungstemperaturen 130 Gegenstand der Weiterentwicklung 132

    Hinweise zur Arbeit mit neuen Werkstoffen 133

    Integration in MSC.SuperForm 135

    Grundstzliches zur Bedienung von MatILDa aus MSC.SuperForm 135

    Programmstart aus MSC.SuperForm 136

    Exportieren von Materialien 139

    Einlesen von Materialien 140

    Glossar 142

    MatILDa Benutzerhandbuch Inhaltsverzeichnis 5

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Einleitung

    Zielstellung des Programms

    Fr die realittsnahe Simulation von Umformprozessen ist die Bereitstellung zuverlssiger Werkstoffdaten eine grundlegende Voraussetzung. Um diese Voraussetzungen zu schaffen, wurde das Programmpaket MatILDa entwickelt.

    Das Programm dient der Simulation von Werkstoffen und ihrem physikalisch-mechanischen Verhalten auf der Basis von real existierenden Werkstoffen, die in ihren Eigenschaften frei verndert werden knnen. Zustzlich knnen vollkommen neue virtuelle Werkstoffe erschaffen werden.

    Die so gestalteten Eigenschaften lassen sich anhand unterschiedlicher tabellarischer und grafischer Ausgaben darstellen und sowohl am Bildschirm als auch auf dem Systemdrucker ausgeben.

    Die Simulation wurde fr folgende Werkstoffgruppen realisiert (Stand: Mrz 2005):

    Eisenwerkstoffe, Stahl Aluminiumlegierungen Kupferlegierungen Magnesiumlegierungen Nickel- und Kobaltlegierungen Titanwerkstoffe Sonderwerkstoffe, wie Zirkon, Uran, Silber und Gold

    Weitere Werkstoffe sind in Vorbereitung und knnen auf Anfrage integriert bzw. erworben werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Einleitung 6

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Das Programm verfgt ber eine umfangreiche Funktionalitt. Dazu gehren:

    Umfangreiche Visualisierungsmglichkeiten, Sliderfunktion

    Freie Skalierbarkeit der Visualisierungsfunktionen Virtuelle Werkstoffkombinationen Definition eigener virtueller Werkstoffe Eingabe eigener Werkstoffdaten (Eigenschaften) Schnittstelle zu MSC.SuperForm Schnittstelle zu MSC.SuperForge

    Das Programm beinhaltet folgende Daten und Funktionen:

    Warm- und Kaltfliekurven als Funktion von Umformtemperatur, Umformgrad und Umformgeschwindigkeit in analytischer (approximierter) oder tabellarischer Form

    Wrmephysikalische Stoffkennwerte als Funktion der Temperatur, wie Wrmeausdehnung, E-Modul, Wrmeleitfhigkeit, spezifische Wrme, Dichte und Temperaturleitfhigkeit

    ZTU-Schaubilder zur Darstellung der bei der Abkhlung stattfindenden Gefgeumwandlungen.

    Die erweiterte Version MatILDa advanced umfasst folgende, fr die Durchfhrung entsprechender Berechnungen einzeln erwerbbare Zusatzmodule:

    MatILDa Gefge (MBAgrain) zur Berechnung der Gefgeausbildung infolge der Rekristallisationsvorgnge whrend und nach der Umformung (Berechnung der mittleren Korngre)

    MatILDa Transformation (MBAtrans) zur Berechnung der Gefgeumwandlung in Sthlen whrend der Abkhlung anhand digitalisierten ZTU-Schaubilder, die mit dem zum Modul gehrendem ztuReader zur Datenbank hinzugefgt werden knnen, oder vordefinierter Entscheidungsbume

    MatILDa Approximation (MBAapprox) zur Verwaltung, Visualisierung und Approximation von Fliekurven aus Messwerten.

    MatILDa Benutzerhandbuch Einleitung 7

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Programminstallation

    Unter Windows NT/2000/XP installiert sich MatILDa selbstttig von der mitgelieferten CDROM unter dem Standardpfad C:\MSC\MatILDa. Sollte die Autorun-Funktion des angeschlossenen CD/DVD-Laufwerkes abgeschaltet sein, muss die Installation durch Aufrufen des Programms

    MatILDa_Install.exe

    von der CD aus manuell gestartet werden.

    Der Ablauf der Wizzard-gesteuerten Installation ist von den konkreten Bedingungen des PCs abhngig. Wenn noch kein Microsoft-SQL-Server auf dem PC installiert wurde, wird bei einer Erstinstallation von MatILDa die Datenbank ber die Installation von MSDE als SQL-Datenbank angelegt. Bei einem Upgrade von MatILDa 3.x kann in diesem Fall die Datenbank-Plattform (SQL-Server oder Paradox) ausgewhlt werden, wobei die Server-Variante ausdrcklich empfohlen wird.

    Ist auf dem PC bereits ein Microsoft-SQL-Server aktiv, kann MatILDa nur mit der Paradox-Datenbank installiert werden, da das Installationsprogramm keine Rechte fr den SQL-Server hat. Eine sptere bertragung der Paradox-Datenbank in den SQL-Server ist dann durch den zustndigen Administrator zu realisieren. Die konkrete Verfahrensweise kann in diesem Fall beim Software-Ersteller erfragt werden.

    Zur Implementierung in MSC.SuperForm ist ein zustzlicher Verweis auf den MatILDa-Installationspfad erforderlich.

    OBERFLCHE

    Dies erfolgt mit einem zustzlichen Eintrag in der Stapelverarbeitungsdatei superform.bat (bei standardmiger Installation von SuperForm unter C:\MSC.Software\MSC.SuperForm\2005\ sformgui2005\bin). Dort sind verschiedene Pfade gesetzt u.a. fr die Lizenzierung. Der Pfad fr MatILDa muss zustzlich eingetragen werden: :full_path rem change this line if your flow stress database is not in default directory SET AFMATDAT=%DDIR%\..\sform2005\AF_flowmat set MATILDA=C:\MSC\matilda

    MatILDa Benutzerhandbuch Einleitung 8

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    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    MatILDa kann dann aus der SuperForm Oberflche gestartet werden und ein direkter Zugriff auf die Materialdatenbank ist mglich. (Siehe Kapitel "Integration in MSC.SuperForm")

    ANALYSE

    Beim Starten der Analyse werden die Daten aus dem gleichen Verzeichnis eingelesen und interpretiert. Dazu muss ebenfalls der Pfad unter C:\MSC.Software\MSC.SuperForm\2005\ sform2005\tools in der Datei run_marc.bat gesetzt werden. REM Variables for the MARC environment SET EXITMSG=%DIR%\tools\MESSAGES SET AFMATDAT=%DIR%\AF_flowmat\ SET MATILDA=C:\MSC\MATILDA\GMTmatdata

    MatILDa Benutzerhandbuch Einleitung 9

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    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Programmphilosophie

    Das Programm MatILDa basiert auf den Daten realer Werkstoffe, die teilweise durch eigene Versuche gewonnen oder teilweise der allgemein zugnglichen Literatur entnommen wurden. Entsprechende Literaturhinweise sind im Programm enthalten.

    Fr die Simulation besteht die Mglichkeit, die in der Datenbank hinterlegten Werte zu variieren und so zu verndern, dass die angenommenen oder auch die gewnschten Werkstoffeigenschaften der zu simulierenden Werkstoffe eingestellt werden knnen. Diese generierten (virtuellen) Werkstoffe knnen dann wieder in der Datenbank abgelegt werden und als Basis fr neue Variationen eines Werkstoffes dienen.

    Fr die Simulation mit Hilfe der Finite-Elemente-Programme stehen im Basispaket folgende Werkstoffdaten fr das Preprocessing zur Verfgung

    Chemische Zusammensetzung Wrmephysikalische Angaben Fliekurvendaten

    und in der erweiterten Version MatILDa advanced je nach Konfiguration zustzlich

    Gefgedaten zur Korngrenberechnung Digitalisierte ZTU-Schaubilder zur Berechnung der

    Phasenanteile und Hrte nach der Abkhlung

    Entscheidungsstrukturen zur Berechnung der Phasenanteile und Hrte nach der Abkhlung

    Mglichkeit zur Approximierung tabellarischer Fliekurvenwerte in kontinuierlich verlaufende Kurven.

    MatILDa Benutzerhandbuch Einleitung 10

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    Grundstzliches zur Programmbedienung

    Die Bedienung des Programms richtet sich nach den prinzipiellen Grundstzen der Bedienung von Windows-Programmen. Die fr die Bedienung generellen und wiederkehrenden Eigenschaften sind im folgenden erlutert:

    Klick mit der rechten Maustaste auf ein editierbares Objekt ermglicht bestimmte Interaktionen mit dem Programm. Editierbare Felder sind Felder, in denen Zahlenwerte oder Zeichenketten eingegeben werden knnen.

    Die im Programm enthaltenen Funktionen sind sowohl ber die dazugehrigen Mens:

    oder ber die damit verbundenen Icons

    beziehungsweise ber die dafr vorgesehenen Schaltflchen zu erreichen.

    MatILDa Benutzerhandbuch Einleitung 11

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Bestimmte Programmfunktionen sind jedoch ausschlielich ber Schaltflchen zugnglich.

    Eine Dateneingabe erfolgt entweder durch die Eingabe der Werte ber die Tastatur in die dafr vorgesehenen Edit-Felder

    beziehungsweise ber Listboxen, die eine Auswahl von Daten aus einer bestehenden Liste ermglichen:

    Bei diesen Listboxen wird nach dem Anklicken eine Liste mit vorhandenen Eintrgen aufgeklappt, aus denen der gewnschte Eintrag durch einfaches Anklicken ausgewhlt und bernommen wird. Alternativ kann die Bewegung in der Liste mit den Cursortasten erfolgen, die Datenbernahme erfolgt dann durch das Bettigen der Enter-Taste.

    MatILDa Benutzerhandbuch Einleitung 12

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    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Haftungshinweis

    Soweit zu den einzelnen Darstellungen der funktionellen Abhngigkeiten auf Messwerte Dritter (siehe Quellenangabe) zurckgegriffen wurde, sind diese Messdaten lediglich auf Plausibilitt geprft. GMT leistet in diesen Fllen keine Gewhr fr die Richtigkeit der zugrunde gelegten Messergebnisse und ihre wissenschaftlich korrekte Ermittlung.

    GMT haftet daher nicht fr die Unrichtigkeit von bernommenen Messwerten !

    MSC.SuperForm und das MSC Logo sind Warenzeichen der MSC Software Corporation. MATILDA ist Warenzeichen der GMT Gesellschaft fr metallurgische Technologie- und Softwareentwicklung mbH und der FEMUTEC Ingenieurgesellschaft fr Finite Elemente Anwendung in der Umformtechnik mbH. Andere in diesem Handbuch erwhnte Marken- und Produktnamen sind Warenzeichen der jeweiligen Rechtsinhaber und werden hiermit anerkannt.

    MatILDa Benutzerhandbuch Einleitung 13

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    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Bedienung des Programms

    Programmstart

    Das Programm wird durch Anklicken des Icons auf dem Desktop beziehungsweise durch Anwahl aus dem Startmen des Windows Explorer gestartet.

    Nach dem Programmstart erscheint das Auswahlfenster als Erffnungsbildschirm, in dem der zu bearbeitende Werkstoff selektiert werden kann:

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 14

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Der Anwender hat unter Eigene Auswahl die Mglichkeit, seine eigene Materialauswahl als Vorselektion zu verwenden. Hierin befinden sich automatisch die Materialien, die der Anwender bereits zuvor aus dem Gesamtbestand selektiert hatte. Ebenso lsst sich in der Werkstoffauswahl auch der Gesamtdatenbestand der Datenbank abrufen. In beiden Fllen werden die Datenstze entsprechend der vorhandenen Eingrenzung aus Werkstoffgruppe selektiert, deren Einstellung ebenfalls gespeichert werden kann. Den grau hinterlegten, inaktiven Gruppen sind bisher keine Werkstoffe zugeordnet worden. Darber hinaus kann die Auswahlliste entweder nach der Werkstoffbezeichnung oder nach der Werkstoff-Nummer sortiert werden.

    Die Kennzeichnung der einzelnen Werkstoffe erfolgt ber die Werkstoff-Nummer nach DIN und der dazugehrigen Bezeichnung, ergnzt durch 6 Zeichen zur weiteren Unterscheidung. Sie wird aus den drei entsprechenden Feldern des Hauptfensters (Werkstoff-Nummer Bezeichnung nach DIN Variante) gebildet. Obwohl das Merkmal Variante auf sechs Zeichen begrenzt ist, sollte es zur inhaltlichen Kennzeichnung verwendet werden. Bei den enthaltenen Datenstzen ist daher der Eintrag in das Feld Variante nach folgender Syntax gebildet worden, wobei die einzelnen Eintrge durch Unterstriche getrennt sind:

    Kennzeichnung der zugeordneten Fliekurve: k Kaltfliekurve in der Regel bei Raumtemperatur beginnend w Warmfliekurve oberhalb der Rekristallisationstemperatur g Kalt- und Warmfliekurve hw Fliekurve fr halbwarme Umformung oberhalb Raumtemperatur, aber unter

    Rekristallisationstemperatur Kennzeichnung des Werkstoffzustandes:

    b beruhigt g geglht ng normalgeglht ph presshart u unberuhigt vg vakuumgeglht wg weichgeglht wh walzhart

    Kennzeichnung fr Analyseunterschiede: o Zusammensetzung an der oberen Analyse-Grenze u Zusammensetzung an der unteren Analyse-Grenze.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 15

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Der zu bearbeitende Werkstoff wird im Erffnungsbildschirm durch Anklicken mit der Maus blau unterlegt und ausgewhlt. Es erscheint dann das Hauptfenster des Programms:

    Originaldaten, die mit MatILDa geliefert

    bzw. auf Kundenwunsch zusammengestellt

    wurden, sind nicht editierbar.

    Um diese zu verndern, muss

    zunchst eine eigene Kopie dieses

    Datensatzes ber Speichern als

    erzeugt werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 16

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Meneintrge

    Folgende Meneintrge, die im nachfolgenden beschrieben werden, knnen vom Benutzer angewhlt werden:

    Menpunkt Material

    Der Menpunkt Material umfasst die Menpunkte, mit denen die Generierung neuer Werkstoffe, die Auswahl vorhandener Werkstoffe aus der Datenbank, das Speichern sowie das Lschen bestimmter Werkstoffe ermglicht wird. Zustzlich ist hier die Mglichkeit gegeben, den Export der Datenstze in die spezifischen Formate von MSC.SuperForm und MSC.SuperForge durchzufhren.

    Viele diese Funktionen sind auch ber die Toolbar und ber die Schalterleiste im unteren Bereich des Hauptfensters erreichbar.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 17

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    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Neu

    Die Eingabefelder im oberen Teil des Hauptfensters werden geleert und damit fr die Eingabe neuer Daten vorbereitet.

    Zu beachten ist, dass alle Listboxen fr Werkstoffgruppe, chemische Zusammensetzung, Fliekurven, Eigenschaften , Gefgemodell und ZTU Schaubild auf die obersten Eintrge in den entsprechenden Datenbanktabellen zurckspringen und somit neu gesetzt werden mssen.

    Diese Funktion wird alternativ auch ber das Icon

    in der Toolbar aufgerufen beziehungsweise ber die Schaltflche

    .

    Die Eingabe der Daten richtet sich nach den Ausfhrungen im Abschnitt "Erstellen neuer Werkstoffe".

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 18

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Whlen

    Der Menpunkt Whlen beziehungsweise das Icon

    oder die Schaltflche

    .

    ermglichen die Auswahl eines in der Datenbank vorhandenen Werkstoffes. Zuvor erfolgt eine Sicherheitsabfrage, ob der eventuell zuvor bearbeitete Datensatz gesichert werden soll.

    Hierzu wird der gewnschte Werkstoff im Auswahlfenster markiert

    und mit Whlen bzw. durch Doppelklick in die Bildschirmmaske des Hauptfensters bernommen.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 19

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Speichern

    Da die Funktion Speichern bereits in

    den anderen Programmteilen stets

    ber eine Sicherheitsabfrage

    verfgt, um flschlicherweise

    eingegebene Daten nicht in der Datenbank

    abzuspeichern, ist an dieser Stelle auf eine

    erneute Abfrage verzichtet worden!

    nderungen sind also immer mit

    ingenieurtechnischem Verstand vor dem Speichern zu prfen.

    Hiermit wird der aktuelle, im Hauptfenster sichtbare Werkstoff abgespeichert, das heit, er wird mit den durchgefhrten nderungen in die Datenbank zurckgeschrieben. Dabei werden die vorherigen Angaben, also auch die mitgelieferten Eigenschaftszuordnung berschrieben. Es empfiehlt sich daher, fr den eigenen Werkstoffbestand selbst neue Werkstoffe zu erzeugen und die geeigneten Eigenschaften zuzuordnen.

    Diese Funktion wird alternativ auch ber das Icon

    beziehungsweise ber die Schaltflche

    ausgelst.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 20

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Speichern unter

    ber Speichern kann keine Datensatzkopie

    angelegt werden.

    Mit Hilfe dieses Menpunktes Speichern unter wird eine Kopie des gewhlten (aktuellen) Werkstoff Datensatzes angelegt. Dafr ist zumindest eine der drei kennzeichnenden Eintrge

    Werkstoff-Nummer Variante Bezeichnung

    (vorzugsweise das Feld Variante) zu verndern.

    Es empfiehlt sich, dies nicht im Hauptfenster, sondern in der nachfolgenden Abfrage zu realisieren.

    Hier wird erst dann gespeichert, wenn kein Originaldatensatz mit gleicher Kennung gefunden wurde, so dass die mitgelieferten Datenstze nicht berschrieben werden knnen. Wird jedoch ein selbstdefinierter Datensatz gefunden, kann dieser bei Besttigung der Nachfrage

    berschrieben werden.

    Alternativ kann diese Funktion auch ber die Schaltflche

    aufgerufen werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 21

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Lschen

    Es wird das Auswahlfenster geffnet, in dem der zu lschende Datensatz ausgewhlt wird.

    Diese Funktion wird alternativ auch ber das Icon

    beziehungsweise ber die Schaltflche

    aufgerufen.

    Nach einer Sicherheitsabfrage

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 22

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    wird dann der gewhlte Werkstoff zunchst nur aus der nutzerdefinierten Auswahlliste entfernt. Auf diesen kann dann ber die Wahl Gesamtbestand wieder zugegriffen werden.

    Im Gegensatz zu den mitgelieferten Werkstoffen knnen selbsterstellte Werkstoffkombinationen nach nochmaliger Abfrage auch aus der Datenbank direkt gelscht werden.

    Dabei wird jedoch nur die konkrete Werkstoffzusammenstellung, also die Verweise auf die Detaildaten, gelscht. Die Detaildaten zu chemische Analyse, Fliekurve, wrmephysikalische Eigenschaften, Parameter des Gefgemodells und verwendendes ZTU Schaubild selbst bleiben in den Detaildatenbanken erhalten.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 23

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Exportieren

    Dieser Menpunkt dient dem Export der Daten des derzeit im aktuellen Hauptfenster angezeigten Werkstoffes. Dieser Datenexport generiert ein Datenformat, das direkt in MSC.SuperForm bzw. in MSC.SuperForge eingelesen werden kann. (Siehe auch Kapitel Integration in MSC.SuperForm)

    Diese Funktion wird alternativ auch ber das Icon

    aufgerufen beziehungsweise ber die Schaltflche

    .

    Vor dem Export werden zunchst die Vollstndigkeit und die Verwertbarkeit der Werkstoffbeschreibung durch MSC.SuperForm/MSC.SuperForge geprft. Entsprechende Warnungen und Hinweise werden ggf. angezeigt.

    Die exportierten Dateien werden fr MSC.SuperForm standardmig im Verzeichnis ..\matilda\GMTMatData\ als *.gmt Dateien abgelegt. Fr MSC.SuperForge muss das gewnschte Zielverzeichnis (in der Regel das Library-Verzeichnis) ber die Menoption

    Einstellung -> Pfade fr Export

    eingestellt werden. Hier kann, wenn gewnscht, auch der Export-Pfad fr MSC.SuperForm verndert werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 24

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Drucker einrichten

    Dieser Menpunkt ermglicht die Einstellung der notwendigen Druckerparameter des jeweiligen Windows-Systemdruckers. Hier wird das jeweilige Systemmen des Rechners verwendet.

    Das konkrete Aussehen dieses

    Fensters hngt vom verwendeten

    Betriebssystem ab.

    Hier erfolgt die Auswahl des Druckers, auf dem die Ausgabe erfolgen soll (wenn mehrere Systemdrucker zur Verfgung stehen). Weiter knnen das gewnschte Papierformat, die Orientierung des Drucks (Hoch- oder Querformat) sowie die gewnschte Quelle des Papiers im Drucker (bei mehreren Schchten) ausgewhlt werden.

    Diese Funktion wird alternativ auch ber das Icon

    aufgerufen.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 25

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Beenden

    ber diesen Menpunkt, ber die Schaltflche

    oder ber das Icon

    wird das Programm MatILDa beendet.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 26

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Menpunkt Neue Werkstoffdaten

    ber den Menpunkt Neue Werkstoffdaten knnen eigene Werkstoffe zu den einzelnen Teildatenbanken

    chemische Analyse Fliekurven Eigenschaften (Stoffkennwerte) Gefgemodell (Korngrenberechnung)

    hinzugefgt und die vorhandenen Daten eingegeben werden. Dabei muss beachtet werden, dass aus diesen Detaildatentabellen von MatILDa keine Datenstze gelscht werden knnen. Eine Pflege und Vernderung dieser Daten ist jedoch ber entsprechende Schalter im Hauptfenster mglich.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 27

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Chemische Analyse

    Durch Anklicken des Menpunktes Analyse -> Neuer Datensatz wird nachfolgendes Eingabefenster geffnet, in welchem alle notwendigen Angaben zur Werkstoffanalyse (Beschreibung des Werkstoffes, Basiseigenschaften, Analysegrenzen) eingegeben und abgespeichert werden knnen.

    Ist nur die Ist-Analyse und keine Analyse-Spanne fr den Werkstoff bekannt, wird empfohlen, diese sowohl in die Spalte min. als auch in die Spalte max. der Analyse Tabelle einzutragen. Fr Sthle charakteristische quivalente (Kohlenstoff-, Chrom-, Nickelquivalent) knnen am Ende der Analyse Tabelle eingegeben werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 28

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Mit Analyse -> Kopie des Datensatzes wird dieses Fenster mit den Daten der in der Listbox aktivierte chemischen Analyse

    gefllt und kann dann ber Speichern als neuer Detaildatensatz hinterlegt werden.

    Die Pflege der Daten erfolgt ber das Schaltfeld Details nach Auswahl der zu verndernden chemischen Analyse in der entsprechenden Listbox des Hauptfensters.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 29

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Fliekurven

    Neue Fliekurven knnen entweder als Parametersatz fr einen der folgenden drei, vom Zusatzmodul MatILDa Approximation verwendeten Anstze

    Spittel 1 3421 / mmmm

    F eeA &= Spittel 10

    ( ) += 83754291 1/ mmmmmmmmF eeeA && GMT

    ( ) ( )2121

    2121

    mmll

    )n(ncF eec +

    +

    + =

    & eingegeben oder direkt in tabellarischer Form aus aufbereiteten ASCII-Dateien eingelesen werden.

    Darber hinaus besteht mit der Option

    Parameter aus Streckgrenze

    die Mglichkeit, eine Kaltfliekurve aus den mechanischen Eigenschaften eines Werkstoffes als erste Annherung zu skizzieren, um sie in den FEM Programmen einzusetzen.

    Die Pflege der Daten erfolgt ber das Schaltfeld Parameter nach Auswahl des zu verndernden Fliekurvensatzes in der entsprechenden Listbox des Hauptfensters.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 30

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Fliekurven Parametereingabe

    Durch den Aufruf des Menpunkts Fliekurven -> Parametereingabe wird nachfolgendes Fenster geffnet.

    In seinem oberen Teil erfolgt die Beschreibung des Fliekurvenwerkstoffs, bestehend aus der Werkstoff-Nummer, seiner Bezeichnung und dem Feld Anmerkungen. Aus diesen drei Angaben wird dann im Hauptfenster der Eintrag in die Listbox zur Auswahl von zuzuordnenden Fliekurven zusammengesetzt. Diese Felder sind daher aussagekrftig zu fllen, so dass diese Fliekurve von bereits vorhandenen unterschieden werden kann.

    Mit Hilfe der Listbox Ansatz, die beim ffnen des Fensters auf die Gleichung nach Spittel 1 gesetzt ist, kann einer der drei oben genannten, von MatILDa Approximation untersttzten Fliekurven Anstze ausgewhlt werden. Die dazugehrige Gleichung wird im Mittelpanel angezeigt und die Anzahl der Editfelder fr die einzutragenden Parameter wird angepasst.

    Bei der Eingabe der Geltungsbereiche fr die eingegebene Fliekurve muss bercksichtigt werden, dass fr durchzufhrende Berechnungen der Anwendungsbereich fr diese Funktion entscheidend ist. Dieser darf nicht kleiner sein als der mit Messwerten belegte Bereich.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 31

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Nach dem Speichern besteht die Mglichkeit, die eingegebene Fliekurve als Grafik zu begutachten und die eingegebenen Parameter und ihren Geltungsbereich zu ndern. Ferner besteht die Mglichkeit, an diese Fliekurve bis zu vier weitere Kurven (nach aufsteigendem Temperaturbereich) anzuhngen. So kann fr einen Werkstoff eine zusammenhngende Fliekurvenbeschreibung von der Raumtemperatur bis zum Schmelzpunkt erzeugt und unter einem Verweis abgelegt werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 32

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Fliekurven aus Datei einlesen

    Die zweite Mglichkeit der Fliekurveneingabe, die ber diesen Menpunkt aufgerufen werden kann, besteht im Einlesen tabellarisch aufbereiteter Messwerte mit den dazugehrigen Umformtemperaturen, Umformgraden und -geschwindigkeiten. Die Grundinformationen zum Aufbau der einlesbaren Dateien zeigt das durch diesen Menpunkt geffnete Fenster.

    Neben dem vom Zusatzmodul MatILDa Approximation verwendeten und dort beschriebenen dat-Format knnen alle analog aufgebauten Text-Formate, wie das Excel-Export-Format CSV mit dem Semikolon als Trenner und das Excel-Export-Format txt mit dem Tabstop als Trenner, und andere ASCII-Dateien mit einem der nachfolgenden Trenner

    Semikolon Komma Tilde Raute Paragraph Dollar Tabstop

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 33

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    verwendet werden. Wichtiger als die Dateierweiterung ist die Einhaltung des Aufbaus der Datei und der Werte-Tabelle, wie es hier an einem Beispiel einer Excel-Datei gezeigt wird.

    Beim Export der Fliekurventabelle

    nach MSC.SuperForm werden nur die Umformgrade

    verwendet, die in allen Umform-

    geschwindigkeiten und in jedem

    Temperaturpunkt mit Messwerten belegt

    sind. Das heit, fr jede

    Temperatur mssen gleiche

    Geschwindigkeits-punkte und fr jede

    Geschwindigkeit gleiche Umformgrade

    vorhanden sein. Messwerte, die nicht

    in diese symmetrische

    Struktur passen, werden zwar

    gespeichert, aber nicht an

    MSC.SuperForm bergeben

    Von Excel aus braucht diese Tabelle nur noch in das CSV-Format ber den Excel Menpunkt: Datei -> Speichern unter umgewandelt zu werden und kann dann ber den durch das Schaltfeld ffnen aufgerufenen Dialog

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 34

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    ausgewhlt und eingelesen werden. Dabei werden aus der ersten Kopfzeile die Informationen fr die Werkstoff-Nummer und fr die Bezeichnung sowie das verwendete Trennzeichen ermittelt. Diese ist daher unbedingt sorgfltig zu besetzen. Als Anmerkung, die fr die Fliekurven-Listbox des Hauptfensters zur Datensatzcharakterisierung mit verwendet wird, werden beim Einlesen die kleinste und die grte Temperatur ermittelt und vorgeschlagen. Diese Eintrge knnen gegebenenfalls verndert werden.

    Es ist zu beachten, dass Umform-

    geschwindigkeit und Umformgrad nur mit 3, die Temperatur mit 2 Nachkommastellen

    abgespeichert werden.

    Entspricht die im Fenster dargestellte Tabelle mit den gelesenen Daten der Ausgangstabelle, war das Einlesen erfolgreich und die Fliekurve kann abgespeichert werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 35

  • GMT mbH, Berlin

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    Fliekurve aus Streckgrenze

    ber diesen Menpunkt besteht die Mglichkeit, das Flieverhalten eines Werkstoffes aus seinen mechanischen Eigenschaften (Streckgrenze Re, Zugfestigkeit Rm und Brucheinschnrung Az) abzuschtzen. Nach den Anstzen von

    Ludwik n

    F C = Swift

    nF CA +=

    GMT (in der Berechnung modifizierter Ansatz nach Ludwik)

    nF C =

    wird daraus die Kaltfliekurve abgeschtzt und vergleichend grafisch dargestellt. Fr den in der Listbox Funktion gewhlten Ansatz wird die Parameter-Gleichung angezeigt.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 36

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Eine bessere Beschreibung des Bereiches kleiner Umformgrade lsst sich durch die Einbeziehung der Dehngrenze in die Fliekurvenabschtzung erreichen.

    Durch die Vorgabe einer minimalen Fliespannung S kann der Bereich

    kleiner Umformgrade abgeschnitten und in

    eine Fliekurven-Berechnung nach

    Nadai { })(, fSMaxF = berfhrt werden

    Der Hauptnachteil dieser Art der Fliekurven Abschtzung besteht darin, dass sie, wie die Grafiken zeigen, nur fr einen eingeschrnkten Bereich brauchbare Werte ergibt und nicht in den Bereich grerer Umformgrade extrapoliert werden kann. Aus diesem Grund kann der Anwendungsbereich nicht nur nach unten (kleine Umformgrade), sondern auch nach oben eingeschrnkt werden. Diese Grenze kann entweder durch die Vorgabe eines maximalen Umformgrades (phi ankreuzen) oder einer maximalen Fliespannung (f(phi) ankreuzen) definiert werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 37

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Eigenschaften

    ber diesen Menpunkt kann die Datenbank mit den Werkstoffeigenschaften um einen weiteren Eintrag ergnzt werden. Dabei wird entweder ein neuer Datensatz ohne Eintrge erstellt

    Die fr die Berechnungen mit MSC.Software

    unbedingt bentigten Eigenschaften sind mit *

    gekennzeichnet und mssen mit Werten fr

    mindestens 2 Temperaturen belegt

    werden.

    oder ber Kopie des Datensatzes mit den Daten des in der Listbox ausgewhlten, aktuellen Werkstoffes gefllt.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 38

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Nach dem Speichern knnen diese Eigenschaften dann ber das Schaltfeld Grafik dargestellt

    bzw. die dazugehrigen Daten ber das Schaltfeld Eingabe gewartet werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 39

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Gefgemodell

    Dieser Menpunkt ist nur im MatILDa advanced Modul MBAgrain aktiviert. Er ermglicht die Eingabe neuer Datenstze fr die Korngrenberechnung bzw. die Erzeugung einer Kopie des in der entsprechenden Listbox gewhlten Datensatzes zur Bearbeitung. Die Pflege der Daten des Gefgemodells zur Korngrenberechnung erfolgt ber die Schaltflche Details.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 40

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Menpunkt Einstellungen

    Hier lassen sich Voreinstellungen bezglich der Auswahlliste fr virtuelle Werkstoffe, der Sprache der Programmoberflche und der zu verwendenden Einheiten treffen und abspeichern. Darber hinaus knnen hier die Pfade zu den Verzeichnissen zur Ablage der Exportdateien festlegt und bei Bedarf die Werkstoffgruppenbezeichnungen verndert werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 41

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Auswahlliste

    Eigene Auswahl anzeigen

    Es wird der als eigene Auswahl definierte verkleinerte Datenbereich aktiviert, d.h., wenn ein Material ausgewhlt werden soll, wird auch nur die verkleinerte Auswahl von Materialien angeboten.

    Gesamtbestand anzeigen

    Hier wird umgekehrt die Benutzeroberflche so eingestellt, dass der Gesamtdatenbestand direkt aufrufbar ist.

    Listen sortieren nach

    In den sortierten Auswahllisten wird als erstes Element die gewhlte Option Werkstoff-Bezeichnung bzw. Werkstoff-Nummer verwendet, um das Auffinden des gewnschten Eintrags zu erleichtern.

    Speichern

    Abspeichern der Einstellung zur gewhlten Auswahlliste.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 42

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Sprache

    Es kann zwischen englisch- und deutschsprachiger Oberflche direkt umgeschaltet werden. Die getroffene Sprachauswahl kann auch abgespeichert werden, so dass beim nchsten Programmstart mit der gewhlten Spracheinstellung begonnen wird.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 43

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Einheiten

    Neben dem von MatILDa (und von der MSC.Software) standardmig verwendeten Maeinheiten System kann die Programm Oberflche auch auf das SI Einheitensystem oder auf die in den USA gebruchlichen Einheiten umgestellt werden.

    Unabhngig von den hier gewhlten (und abgespeicherten) Einheiten besteht in fast allen Fenstern die Mglichkeit, zwischen verschiedenen Einheiten fr einzelne physikalische Gren umzuschalten. Dies wird ber ein Popup Men realisiert, das geffnet wird, wenn mit der rechten Maus Taste auf:

    ein Label (den Text) der Maeinheit

    in ein Eingabefeld mit Maeinheit:

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 44

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    auf die Label der Achsenskalierung

    oder auf den Text der dargestellten Gre:

    i

    geklickt wird.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 45

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Pfade fr Export

    ber diesen Menpunkt erfolgt die Synchronisation des Datenaustausches mit den Programmen MSC.SuperForge bzw. MSC.SuperForm. Diese Exporteinstellungen sind nach dem ersten Start von MatILDa als selbstndiges Programm zu berprfen und, insbesondere bei MSC.SuperForge, zu aktualisieren. Der Export zum gewnschten Zielprogramm ist durch Anklicken der jeweiligen Checkbox Exportieren zu aktivieren.

    ber das Schaltfeld Pfad ndern wird ein Browser Fenster geffnet, in dem das neue Zielverzeichnis ausgewhlt wird. Es wird empfohlen, bei MSC.SuperForge das Verzeichnis mit der Bibliothek (Library) zu verwenden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 46

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Das jeweils gewhlte Verzeichnis wird unter aktueller Pfad eingetragen. Dabei kann es sich durchaus auch um ein Netzwerk Pfad handeln, wenn dieser immer verfgbar ist.

    Erst ber das Schaltfeld Speichern werden diese nderungen vom Programmsystem MatILDa bernommen und in die Datenbank eingetragen. Ansonsten wird bei Verlassen dieses Fensters nachfolgende Meldung geffnet:

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 47

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Soll fr beide MSC.Programme ein Export File erzeugt werden, drfen diese wegen gleichen Namens, aber unterschiedlicher Struktur, nicht in ein gemeinsames Verzeichnis abgelegt werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 48

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Werkstoffgruppenbezeichnung

    Die im Auswahlfenster

    und in der Listbox

    verwendeten Bezeichnungen fr die einzelnen Werkstoffgruppen knnen ber diesen Menpunkt individuell angepasst werden. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, wenn von den vordefinierten Gruppen nur wenige oder eigentlich sogar nur eine bentigt werden.

    Abgesehen von der Gruppe Importierte, in die die von der GMT mbH, Berlin, bezogenen Werkstoffdaten standardmig eingetragen werden, und der fr die zuknftige Erweiterung neu definierten Gruppe Werkzeugwerkstoffe, die ein speziell definiertes Eigenschaftsspektrum bentigen, knnen die Bezeichnungen fr die anderen 8 Gruppen im nachfolgenden Fenster frei vergeben werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 49

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Sind den umbenannten Werkstoffgruppen bereits virtuelle Werkstoffe zugeordnet worden, wird beim Speichern der neuen Bezeichnungen folgende Warnung ausgegeben:

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 50

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Menpunkt GMT-Tools

    Die ersten zwei Menpunkt sind nur

    in MatILDa advanced

    mit den entsprechenden

    Modulen verknpft. Die anderen Punkte

    sind in allen MatILDa Versionen aktiviert

    ber diese Menfunktionen knnen die Programme

    Approx ztuReader ztuViewer

    der MatILDa advanced Module Approximation und Transformation aufgerufen werden, sofern diese erworben wurden.

    Hinweise zu deren Funktionalitt und Bedienung dieser Zusatzprogramme sind den dazugehrigen Handbchern zu entnehmen.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 51

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    VirtMat - Importieren

    Der Import von den bei der FEMUTEC GmbH, Hamburg, oder der GMT mbH, Berlin, erworbenen Werkstoff Definitionen in die MatILDa Datenbank erfolgt ber diesen Menpunkt.

    Mit der Installation des Programmpakets ist im MatILDa Programmverzeichnis ein Unterverzeichnis Daten angelegt worden, dass als Standard Importverzeichnis verwendet wird und auf den der von diesem Menpunkt aufgerufene Dialog zeigt:

    Die Bezeichnung der einzelnen Import-Dateien beginnt

    immer mit igmt

    gefolgt von einer alphanumerischen

    Kennung. Als Dateierweiterung wird kundenbezogen die laufende Nummer

    des erworbenen Importfiles

    verschlsselt.

    Nach Auswahl der zu importierenden Datei werden die darin enthaltenen Daten eingelesen und in die Datenbank eingetragen. Dabei werden keine bereits vorhandenen Datenstze berschrieben, sondern die neu eingelesenen werden immer in den entsprechenden Tabellen angehngt.

    Der Import-Vorgang wird ber ein Statusfenster protokolliert. Eventuell auftretende Fehler werden ber entsprechende Messageboxen mitgeteilt. In diesem Fall ist MatILDa neu zu starten und der Import zu wiederholen.

    Nach Rckkehr in das Hauptfenster kann ber Whlen auf die neu eingelesenen Werkstoff Definitionen in der Werkstoffgruppe Importierte zugegriffen werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 52

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Importierte Werkstoffe sind

    zunchst schreibgeschtzt.

    Zu ihrer Bearbeitung muss zunchst eine

    Kopie mit Speichern unter angelegt werden

    Nach der Auswahl eines neu importierten Werkstoffes kann im Hauptfenster des Programms die eigentliche Gruppenzuordnung ber die entsprechende Listbox realisiert werden. Alle anderen Eingabemglichkeiten sind zunchst gesperrt, so dass fr eine nderung, Korrektur oder Ergnzung der hinterlegten Daten zunchst eine Kopie der Werkstoff Definition ber Speichern unter angelegt werden muss.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 53

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Details lschen

    ber diesen Menpunkt knnen selbstdefinierte Detail Werkstoffdaten zur

    Chemischen Analyse Wrmephysikalischen Eigenschaften Fliekurven Parameter des Gefgemodells ZTU Schaubilder

    wieder aus der Datenbank gelscht werden. Sind keine vorhanden, erscheint nachfolgende Meldung.

    Ansonsten wird ein Auswahlfenster geffnet, in dem alle nicht in die aktuellen Werkstoff Definitionen verwendeten Detaildatenstze der gewhlten Gruppe aufgelistet werden. Analog zu den Listboxen im Hauptfenster werden auch hier nur die beschreibenden Daten

    Werkstoffbezeichnung Werkstoff Nummer Variante bzw. Modifikation gegebenenfalls Kommentar bzw. Diagrammtyp

    angezeigt.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 54

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Ein nicht mehr bentigte Detaildatensatz kann dann mit der Maus bzw. den Cursor Tasten ausgewhlt und ber die entsprechende Schaltflche gelscht werden. Da diese Datenstze nicht wieder hergestellt werden knnen, ist hier bewut auf eine Mehrfachauswahl verzichtet worden, so dass jeder Datensatz einzeln gelscht werden muss.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 55

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Menpunkt Hilfe

    Der Menpunkt Inhalt, wie auch das Icon

    stellt das Benutzerhandbuch als Online-Hilfe zur Verfgung. Alternativ kann sie auch ber die Taste direkt aufgerufen werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 56

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    ber den zweiten Meneintrag Quellen wird die bersicht der bei der Erstellung von MatILDa verwendeten Literaturstellen und Untersuchungsberichte geffnet.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 57

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Menpunkt ber

    Einerseits werden hier die Informationen zur aktuellen Programmversion gezeigt.

    Fr technische Rckfragen bzw.

    Supportanfragen ist die in dem Fenster

    ber MatILDa angegebene

    Programmversion verbindlich!

    Andererseits wird nochmals auf die eingeschrnkte Haftung hingewiesen.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 58

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Programmoutput

    Der Programmoutput setzt sich aus den ber das Auswahlfenster selektierten Werkstoff Datensatz beschreibenden Charakteristika und den diesen aus den jeweiligen Teildatenbanken zugeordneten Eigenschaftsbeschreibungen und den darin enthaltenen werkstoffspezifischen Angaben zusammen. Diese Detaildaten knnen je nach Zweckmigkeit in grafischer oder numerischer Form dargestellt werden.

    Das Hauptfenster des Programms

    setzt sich daher aus zwei Bereichen zusammen:

    den Daten zur Identifizierung des Werkstoffes den Angaben zu den zu verwendenden Eigenschaften

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 59

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Zugriff auf definierte Werkstoffe

    Der Zugriff auf bereits definierte Werkstoff Datenstze erfolgt entweder ber die Schaltflche Whlen bzw. ber den Menpunkt Material -> Whlen zu dessen Ansicht, Bearbeitung und Export oder ber die Schaltflche Lschen, um einen Datensatz aus der eigenen Auswahl zu entfernen bzw. ihn aus der Datenbank zu lschen. In beiden Fllen wird analog zum Programmstart das Auswahlfenster geffnet.

    Hier werden entsprechend den Vorgaben vorhandenene Werkstoff Definitionen, eigentlich nur die Daten zu ihrer Identifizierung, in einer Scrollbox angezeigt. Der gewnschte Datensatz kann mit den Cursor Tasten oder mit der Maus markiert und ber das Schaltfeld Whlen in das Hauptfenster bernommen werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 60

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Der eigentliche Zugriff erfolgt jedoch ber die beim ersten Einspeichern eines Datensatzes vergebene ID Nummer, so dass durchaus mehrere Eintrge mit gleicher oder hnlicher Identifizierung vorhanden sein knnen. Daher sollte gerade der Vergabe dieser identifizierenden Daten groe Aufmerksamkeit geschenkt werden.

    Neben der Sortierung der Eintrge nach Bezeichnung oder nach Werkstoff-Nummer und dem Umschalten zwischen der eigenen Auswahl und dem Gesamtbestand im mittleren Teil des Fensters knnen beide Auswahllisten ber die Checkboxen aus Werkstoffgruppe konfiguriert werden.

    Zu beachten ist, dass den grau hinterlegten, inaktiven Werkstoffgruppen bisher keine Werkstoffdefinitionen zugeordnet worden sind. Erst wenn hierfr Eintrge vorgenommen wurden, sind diese Felder zugnglich. ber das lokale Men kann die getroffene Auswahl an anzuzeigenden Werkstoffgruppen auch abgespeichert werden.

    Abgesehen von den Gruppen Importierte und Werkzeugwerkstoffe knnen die Bezeichnung der einzelnen Gruppen ber den Menpunkt Einstellung -> Werstoffgruppenbezeichnung frei vergeben werden, was zu einer besseren bersicht bei greren Datenbestnden beitrgt.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 61

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Erstellen neuer Werkstoffe

    Bei der Definition eines neuen Werkstoff Datensatzes mssen einerseits die Daten zu seiner Identifizierung (Kennzeichnung), insbesondere die

    Werkstoff-Nummer Bezeichnung Variante

    eingegeben, andererseits die zu verwendenden Eigenschaften fr

    chemische Analyse Fliekurven wrmephysikalische Eigenschaften Gefgemodell ZTU Schaubild

    definiert und durch Auswahl in den entsprechenden Listboxen zugeordnet werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 62

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Daten zur Identifizierung des Werkstoffes

    Zur Identifizierung eines Werkstoffes stehen im oberen Teil des Hauptfensters

    folgende Felder

    Werkstoff-Nummer Variante Norm/Standard Bezeichnung des Werkstoffes

    nach DIN in den USA in Japan

    Kommentar zur Eingabe von Daten zur Verfgung sowie die Listbox

    Werkstoffgruppe zur Zuordnung des Werkstoffes zu einer hinterlegten Werkstoffgruppe.

    Von diesen Feldern werden fr die Auswahlfenster folgende Angaben verwendet:

    Werkstoff-Nummer Variante Bezeichnung des Werkstoffes Werkstoffgruppe

    Diese sind unter Beachtung der Hinweise zur Arbeit mit neuen Werkstoffen sorgfltig zu fllen. Es besteht auch die Mglichkeit, diese Angaben zunchst aus dem zugeordneten Analyse Werkstoff zu bernehmen und danach gegebenenfalls zu verndern.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 63

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Daten zur Beschreibung der Werkstoffeigenschaften

    In der unteren Hlfte des Hauptfensters erfolgt die Zuordnung der Werkstoffeigenschaften.

    Diese ist ber Listboxen realisiert, in denen jeweils die in der zutreffenden Eigenschaftsgruppe:

    chemische Zusammensetzung Fliekurve Wrmephysikalische Eigenschaften Gefgemodell (Korngrenberechnung) Kontinuierliches ZTU Schaubild

    bereits definierten Werkstoffe mit dem entsprechenden Eigenschaftsprofil eingetragen sind.

    Hier durchgefhrte nderungen wirken

    sich auf alle Werkstoffdefinitionen

    aus, die auf das gewhlte

    Eigenschaftsprofil zugreifen.

    Es empfiehlt sich daher, auch hier mit

    Kopien der Datenstze zu

    arbeiten.

    ber die der Listbox folgenden Schaltfelder kann das entsprechende Profil des gewhlten Eintrages betrachtet und, soweit es sich um selbstdefinierte Daten handelt, auch verndert werden. Anschlieend muss die vernderte Werkstoff Definition neu exportiert werden, damit von MSC.Programmen aus auch die aktuelle Variante eingelesen werden kann.

    ber die neben der jeweiligen Listbox angeordneten Schaltfelder erfolgt die Visualisierung der zum gewhlten Listbox-Eintrag zugehrigen Daten in grafischer oder tabellarischer Form. Dabei knnen die selbstdefinierten Daten auch bearbeitet werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 64

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Chemische Zusammensetzung

    Die Angabe der chemischen Zusammensetzung eines Werkstoffes erfolgt ber zwei Schaltflchen.

    Mit der Schaltflche Details wird die zulssige Analysenspanne des Werkstoffes entsprechend der angegebenen Norm gezeigt. Da fr die Berechnungen immer konkrete Analysen bentigt werden, knnen diese ber die Schaltflche mittlere vorgegeben bzw. verndert werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 65

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Analysenspanne

    Die chemische Zusammensetzung des Werkstoffes wird als Analysenspanne (min. max.) in numerischer Form ausgegeben. Hier knnen alle mglichen Elemente verndert werden, das heit, es knnen theoretisch vollkommen neue Werkstoffe komponiert werden. Hier ist es dem wissenschaftlich-technischen Sachverstand des Benutzers berlassen, sinnvolle Eingaben vorzunehmen!

    Zustzlich knnen die Angaben zu Schmelzpunkt, E-Modul, Querkontraktionszahl und Wrmeausdehnungskoeffizient bearbeitet und hinterlegt werden.

    Wenn die chemische Zusammensetzung

    des Werkstoffes gendert wird, sollte

    das in dem Feld Variante vermerkt

    werden, um die bersicht ber die Variationen in der

    chemischen Zusammensetzung zu

    behalten!

    Nach dem ffnen dieses Fensters sind zunchst alle Edit-Felder inaktiv, das heit, es knnen keinerlei Eingaben gemacht werden.

    Erst nach Bettigen des Buttons Bearbeiten werden die Felder verfgbar, das heit, es knnen jetzt Eingaben vorgenommen werden

    Die vorher grau hinterlegten Felder sind in diesem Zustand wei hinterlegt und knnen jetzt verndert werden

    Mit dem Button bernehmen knnen die relevanten Felder der Werkstoffbeschreibung in die entsprechenden Felder des Hauptfensters bernommen werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 66

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Mittlere Analyse als Berechnungsdaten

    Beim ersten Bettigen der Schaltflche mittlere werden fr die in den Berechnungen

    der Phasenumwandlung aus den hinterlegten Entscheidungsbumen

    der kritischen Umwandlungstemperaturen Ar1, Ar3 bentigten Elemente zunchst Mittelwerte aus der bereits vorhandenen Analysenspanne berechnet.

    Im damit geffneten Fenster werden (von oben nach unten) tabellarisch dargestellt:

    die zuletzt hinterlegte, konkrete Analyse fr Berechnungen, wie sie bei der Phasenumwandlung ber Entscheidungsbume verwendet wird,

    die fr den Werkstoff definierte Analysenspanne die fr alle andere Berechnungen verwendete mittlere

    Analyse.

    Die einzelnen Entscheidungsbume

    besitzen eigene Geltungsbereiche und setzen abweichende

    Elemente auf die entsprechende

    Grenzen

    Neben dem Speichern der mittleren Analyse knnen die neuen Angaben mit fr Berechnungen bernehmen auch als Ausgangsdaten fr die Berechnung der Phasenanteile nach Umwandlung und der daraus resultierenden Hrte ber die zugeordneten Entscheidungsbume eingesetzt werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 67

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    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    In diesem Fenster besteht ferner die Mglichkeit, die Umrechnungsfaktoren zur Ermittlung der Zugfestigkeit aus der Vickers Hrte anzupassen.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 68

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    Fliekurve

    Das Programm ermglicht die Darstellung der Fliekurven des in der betreffenden Listbox gewhlten Werkstoffes. Dabei sind Art der Darstellung und Design der Fenster von den konkreten Fliekurvendaten abhngig, die

    als Parameter fr einen der untersttzten Anstze als Wertetabelle

    oder

    als Schtzung aus den mechanischen Eigenschaften eingegeben wurden.

    So wird bei letzterem, wie nachfolgendes Bild zeigt, nur die Abhngigkeit der Fliespannung vom Umformgrad dargestellt.

    Fr die beiden anderen Datentypen (Gleichung, Wertetabelle) wird die Fliekurve innerhalb des definierten Geltungsbereichs dargestellt als Funktion folgender Parameter:

    Umformgrad Umformgeschwindigkeit Umformtemperatur.

    Beispiele dafr zeigen die nachfolgenden Seiten, wobei die obere Grafik aus der entsprechenden Gleichung berechnet und die untere aus der Wertetabelle erzeugt wird.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 69

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    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Als Funktion des Umformgrads

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 70

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    Als Funktion der Umformgeschwindigkeit

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 71

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    Als Funktion der Umformtemperatur

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 72

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    Details der grafischen Darstellung

    Whrend die approximierte Parameter Fliekurve einen kontinuierlichen Verlauf aufweist werden bei der tabellarischen Fliekurve die vorhandenen Messwerte dargestellt und mit Linien verbunden. Daraus resultieren nicht nur die Unterschiede in der grafischen Darstellung, sondern auch die Variationen bei den verschiedenen Betrachtungsmglichkeiten und bei der Datenpflege.

    Der Parameter fr die X Achse wird mit Hilfe der linken Listbox gewhlt, whrend die rechte Listbox den konstanten Parameter und das Feld daneben seinen konkreten Wert festlegt. Dargestellt werden dann die Fliekurven als Funktion des Parameters der X-Achse fr den minimalen (trkis), fr einen aktuellen (rot) und fr den maximalen (blau) Wert des freien Parameters.

    Wird also als X Achse der Umformgrad ausgewhlt und als konstanter Wert eine Umformgeschwindigkeit vorgegeben, werden drei Fliekurven als Funktion des Umformgrades dargestellt, und zwar:

    bei der minimalen Umformtemperatur (trkis) bei einer angenommenen Umformtemperatur (rot) und bei maximaler Umformtemperatur (blau)

    Der jeweils angenommene (aktuelle) Wert des freien Parameters, im angefhrten Fall der Umformtemperatur, kann bei approximierten Fliekurven durch den Slider am rechten Rand der Grafik eingestellt werden:

    Der aktuelle Wert des freien Parameters wird dabei unmittelbar im Editfeld unter der Listbox angezeigt und die nderung in der grafischen Darstellung sichtbar:

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 73

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Alternativ zum Slider kann der aktuelle Wert fr den freien Parameter (hier die Umformtemperatur) auch in diesem Editfeld vorgegeben werden. Mit Enter werden dann Grafik und Sliderposition aktualisiert.

    Auch der Wert fr den konstanten Parameter, im Beispiel die Umformgeschwindigkeit, kann im dazugehrigen Editfeld

    vorgegeben werden.

    Fr tabellarische Fliekurven ist die Slider Funktion jedoch nicht verfgbar. Hier ist nur eine Auswahl der Werte fr den konstanten und fr den freien Parameter aus entsprechenden Listboxen mglich, die mit den jeweils vorhandenen Werten gefllt sind.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 74

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Dafr besteht aber die Mglichkeit, sich alle Kurven des freien Parameters, in unserem Beispiel alle Temperaturen,

    oder sogar alle tabellarisch hinterlegten Kurven anzeigen zu lassen. Diese Auswahl erfolgt ber die dargestellten Radioknpfe.

    Darber hinaus besteht bei parametrisierten Fliekurven die Mglichkeit, diese ber einen Faktor zu strecken oder zu stauchen und sie so an das tatschliche Werkstoffverhalten anzupassen. Damit wird eine Vernderung der Fliespannung und damit der Umformfestigkeit des Werkstoffes gegenber der gewhlten Fliekurve simuliert. Im gezeigten Beispiel mit einem Faktor von 1,5 htte das vernderte Material eine 50 % erhhte Umformfestigkeit. ber die Autoskalierungsfunktion wird die Grafik, speziell die Skalierung der Achsen, automatisch an den neuen Wertebereich angepasst.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 75

  • GMT mbH, Berlin

    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    ber den neben dem Eingabefeld fr den Korrekturfaktor angeordneten (im Bildausschnitt nicht sichtbaren) Button Faktor speichern kann dieser Korrekturfaktor mit der gewhlten Werkstoff Definition verknpft werden. Dabei wird in der Datenbank nur der vernderte Faktor gespeichert, die mit diesem Faktor errechneten Datenstze werden erst beim Export nach MSC.SuperForm generiert.

    Die aktuelle Achsenskalierung kann durch die Eingabe numerischer Werte in die entsprechenden Felder nach Belieben verndert werden, z. B. um vergleichbare Ausdrucke der Fliekurvengrafiken zu erhalten. Diese nderung gilt nur fr den Moment der Anzeige. Nach dem Schlieen sind die eingegebenen nderungen an der Skalierung hinfllig.

    Darber hinaus wird der Anwendungsbereich der Fliekurve im Vergleich zu den vorliegenden Messwerten dargestellt.

    Bei zusammengesetzten Fliekurven (Kombination aus Kalt- und Warmfliekurven) wird der gemeinsame, sich berlappende Geltungsbereich fr Umformgrad und Umformgeschwindigkeit gezeigt.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 76

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    Daher knnen fr Teilfliekurven erweiterte Anwendungsbereiche an die Simulation bergeben werden, innerhalb derer die Fliespannung berechnet wird. Auerhalb der Grenzen des Anwendungsbereiches wird die Fliespannung der entsprechenden Grenze verwendet.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 77

  • GMT mbH, Berlin

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    Pflege der Fliekurvendaten

    ber die Schaltflche Parameter neben der Fliekurven-Listbox des Hauptfensters knnen die selbsteingegebenen Fliekurvendaten gepflegt werden, also die hinterlegten Parameter bzw. die Fliekurventabelle angezeigt und nach Drcken der Schaltflche ndern auch bearbeitet und abgespeichert werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 78

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    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 79

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    FEMUTEC GmbH, Hamburg

    Wrmephysikalische Eigenschaften

    Das Programm ermglicht die Bearbeitung und Darstellung nachfolgender Eigenschaften in ihrer Abhngigkeit von der Temperatur:

    Dehngrenze *Dichte *Elastizittsmodul mittlere spezifische Wrme *Querkontraktion spezifischer elektrischer Widerstand Strahlungszahl (relativ) Temperaturleitfhigkeit *Wrmeausdehnung (lineare) *Wrmeleitfhigkeit *wahre spezifische Wrme (Wrmekapazitt) Zugfestigkeit.

    Dabei ist zu beachten, dass die mit * gekennzeichneten Eigenschaften fr die Berechnung mit MSC.SuperForm bzw. MSC.SuperForge bentigt werden und jeweils wenigstens zwei Temperaturen mit entsprechenden Werten (untere und obere Grenzwerte) belegt sein mssen. Diese werden dann bei den Berechnungen verwendet, wenn die Temperaturen auerhalb der dadurch vorgegebenen Temperaturgrenzen liegen. Innerhalb des Geltungsbereiches erfolgt eine lineare Interpolation auf den tatschlichen Temperaturwert.

    ber die neben der Listbox angeordneten Schaltfelder Grafik bzw. Eingabe

    werden die Eigenschaften des gewhlten Werkstoffeintrags, hier CK 67 1.1231 MSC grafisch oder tabellarisch dargestellt.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 80

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    Grafische Darstellung der Eigenschaften

    Fr die grafische Darstellung werden aus der Datenbank alle Eigenschaften, fr die mindestens zwei Temperaturen mit entsprechenden Werten belegt sind, in die Listbox Dargestellte Werkstoffeigenschaft eingetragen.

    Die Auswahl der konkreten Grafik erfolgt durch Auswhlen in der alphabetisch sortierten Listbox. Da der Aufbau der Grafiken fr alle Kennwerte gleich ist, wird hier exemplarisch nur der E-Modul gezeigt.

    Als Eingabemglichkeit ist hier lediglich die Skalierung der Achsen vorgesehen, die, wie bei den Fliekurvengrafiken, nur fr die aktuelle Anzeige gilt.

    Darber hinaus kann durch Klicken mit der rechten Maustaste auf die Labels der Achsskalierung bzw. das Label Dargestellte Werkstoffeigenschaft zwischen verschiedenen Maeinheiten umgeschaltet werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 81

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    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 82

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    Pflege der Eigenschaftsdaten

    Die Pflege der wrmephysikalischen Daten erfolgt ber die Schaltflche Eingabe des Hauptfensters neben der entsprechenden Listbox. Ist dabei in der Listbox der Werkstoffeingenschaften ein Originaldatensatz ausgewhlt worden, erscheint zunchst der Hinweis, dass ein vorhandener Originaldatensatz nicht gendert werden kann. Wenn gewnscht, wird zur Bearbeitung eine Kopie des gewhlten Datensatzes erzeugt.

    Bitte beachten Sie, dass der von Ihnen

    generierte Werkstoff eindeutig

    gekennzeichnet wird, um Verwechselungen

    zu vermeiden

    Ansonsten werden die vorhandenen Daten eingelesen und im Fenster dargestellt.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 83

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    Die einzugebende bzw. zu bearbeitende Werkstoffeigenschaft wird in der linken Fensterhlfte ausgewhlt. Jetzt knnen die neuen Daten in den entsprechenden Zeilen eingegeben werden. ber die Tabellennavigationsleiste kann zu den einzelnen Zeilen gewechselt (Pfeile), die gewhlten gelscht (-) oder neue eingefgt (+) werden. Mit Speichern wird der neu erstellte bzw. genderte Eigenschafts Datensatz nun in die Datenbank zurckgeschrieben.

    Sind Daten einer Eigenschaft gendert worden und wird in der linken Fensterhlfte zu einer anderen Eigenschaft gewechselt, erfolgt nachfolgende Warnung

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 84

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    Gefgemodell zur Korngrenberechnung

    Angefangen mit der Erstarrung aus der Schmelze, ber die nachfolgende Warm- und/oder Kaltverformung bis hin zur abschlieenden Wrmenehandlung verndert sich das Gefge, also die innere Struktur metallischer Werkstoffe. Die dabei ablaufenden, zumeist diffusionsgesteuerten Mechanismen und ihre Wirkungen knnen wie folgt unterteilt werden:

    whrend der Abkhlung Phasenumwandlung Ausscheidungen

    whrend der Erwrmung Phasenumwandlung Auflsen von Ausscheidungen Kornwachstum

    whrend der Umformung Erholung und/oder Rekristallisation in der Umformzone Erholung und/oder Rekristallisation in der Pausenzeit Kornwachstum in der Pausenzeit umforminduzierte Ausscheidungen

    Die dabei ablaufenden thermisch aktivierten Vorgnge werden im wesentlichen durch werkstoffspezifische Faktoren, wie:

    Gittertyp Stapelfehlerenergie Ausgangsgefge

    mittlere Korndurchmesser Phasenbestandteile Lsungs- und Ausscheidungszustand Rekristallisationsgrad

    und prozessbedingte Faktoren, wie

    Erwrmungstemperatur Haltezeit Umformbedingungen

    Temperatur Umformgrad Formnderungsgeschwindigkeit Pausenzeit zwischen Umformschritten

    Abkhlgeschwindigkeit beeinflusst.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 85

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    Fr Sthle knnen Phasenumwandlungen mit Hilfe digitalisierter

    ZTU Diagramme oder ber

    Entscheidungsbume in

    MatILDa advanced Transformation

    (MBAtrans) berechnet werden

    Das hier integrierte Modell, das auf den semi empirischen Anstzen von Sellars und Whiteman beruht, ermglicht die Berechnung der Gefgevernderung whrend der Warmumformung. Da diese oberhalb der Rekristallisationstemperatur des Werkstoffes (ca. 0,75 * Schmelztemperatur) durchgefhrt wird, werden hierbei nur die entstehenden Korngren berechnet, zumal die umforminduzierten Rekristallisationsprozesse durch einsetzende Phasenumwandlungen beendet werden.

    Obwohl die Gefgemodelle zur Korngrenberechnung nicht Bestandteil der Basic Version von MatILDa sind, ist die dafr notwendige Listbox vorhanden. Sie ist dann deaktiviert und in der Regel auf den Standard Eintrag

    zurckgesetzt. In diesem Fall sind auch die entsprechenden Schaltflchen und Meneintrge deaktiviert.

    Andererseits kann die gelieferte Werkstoff Beschreibung bereits einen Verweis auf das Gefgemodell enthalten.

    In diesem Fall erscheint beim Drcken eines dieses Schalters die Meldung

    In der MatILDa advanced Version Gefge (MBAgrain) wird dann ein Fenster zur Betrachtung der Hauptparameter des in der Listbox gewhlten Gefgemodells geffnet, das entweder die Zusammenhnge grafisch darstellt oder die konkreten Berechnungsgleichungen und Koeffizienten zeigt.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 86

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    Grafische Darstellung des Gefgemodells

    Die grafische Darstellung der Zusammenhnge, die fr die Korngrenberechnung (Gefgemodell) von Bedeutung sind, ist analog zur Fliekurvengrafik aufgebaut und einfach zu bedienen ist. Hier kann die Abhngigkeit

    des kritischen Umformgrades fr den Beginn der dynamischen Rekristallisation

    des Zener-Hollomon-Parameters als zentrale Kenngre des Gefgemodells

    des dynamisch rekristallisierten Anteils der dynamisch rekristallisierten Korngre des statisch rekristallisierten Anteils der statisch rekristallisierten Korngre des Kornwachstums nach Rekristallisationsabschluss

    von verschiedenen Umform- bzw. Werkstoffparametern grafisch betrachtet werden. Die Auswahl des darzustellenden Zusammenhangs erfolgt ber die Radioknpfe im unteren Fensterbereich.

    Die Auswahl des abhngigen Parameters ber die Listbox als Funktion, in der die fr die Berechnung bentigten Prozess- bzw. Werkstoffkennwerte eingetragen sind.

    Der zweite Parameter aus der Listbox variable Gre

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 87

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    mit den in der ersten Listbox nicht gewhlten Eintrgen ist mit dem darunter angeordneten Eingabefeld

    und mit dem Slider rechts neben der Grafik

    verknpft. ber diese beiden Elemente kann der Wert des variablen Parameters verndert und so sein Einfluss untersucht werden. In einigen Grafiken wird zustzlich zum aktuellen Verlauf auch der fr seine Anwendungsgrenzen gezeigt.

    Fr alle anderen, in der Berechnung bentigten und in den Listboxen nicht ausgewhlten Gren werden im rechten mittleren Fensterbereich zustzliche Eingabefelder fr konstante Gren eingeblendet, ber die deren Wert vorgegeben werden kann.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 88

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    Kritischer Umformgrad

    Der kritische Umformgrad beschreibt die Mindestumformung, die bei der gegebenen Umformtemperatur und der aktuellen Formnderungsgeschwindigkeit bentigt wird, um dynamische Rekristallisationsprozesse ablaufen zu lassen. Er ist darber hinaus von der Ausgangskorngre abhngig.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 89

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    Zener-Hollomon-Parameter

    Der Zener-Hollomon-Parameter ist die zentrale Gre bei der mathematischen Beschreibung des Rekristallisationsprozesses nach Sellars. Er beschreibt den Einfluss der Umformgeschwindigkeit und der Umformtemperatur auf den thermodynamischen Zustand des Werkstoffes und ist daher auch von der werkstoffspezifischen Aktivierungsenergie fr Umformung abhngig, die ebenfalls experimentell bestimmt werden muss.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 90

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    Dynamisch rekristallisierter Anteil

    Bei berschreiten des kritischen Umformgrades startet noch whrend der Umformung die dynamische Rekristallisation. Sie ist also sowohl von Umformparametern als auch von der Ausgangskorngre abhngig. Der dynamisch rekristallisierte Anteil wird also wesentlich durch die Differenz zwischen wirkendem Umformgrad und dem fr die konkreten Bedingungen geltenden kritischen Umformgrad beeinflusst.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 91

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    Dynamisch rekristallisierte Korngre

    Die dynamisch rekristallisierte Korngre wird als eine Funktion des Zener-Hollomon-Parameters beschrieben. Sie wird daher in Abhngigkeit von der Umformgeschwindigkeit und der Umformtemperatur dargestellt.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 92

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    Statisch rekristallisierter Anteil

    Als statisch werden jene Rekristallisationsprozesse bezeichnet, die zwar durch die Umformung initiiert wurden, aber erst nach deren Abschluss bzw. in den Pausen zwischen den Umformschritten ablaufen.

    Damit ist der statisch rekristallisierte Anteil nicht nur von den Umformparametern selbst abhngig, sondern in erster Linie von der Pausenzeit zwischen den Umformschritten. Ferner ist zu bercksichtigen, dass statische Prozesse erst nach einer gewissen Inkubationszeit beginnen, die experimentell kaum zu bestimmen ist. Daher wird in unserem Korngrenmodell die Zeit als Inkubationszeit verwendet, die fr 5 % statisch rekristallisten Anteil bentigt wird.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 93

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    Statisch rekristallisierte Korngre

    Die statisch rekristallisierte Korngre ist einerseits von der Ausgangskorngre, andererseits von den konkreten Umformbedingungen abhngig. Sie wird berechnet, wenn der fr das Einsetzen der Rekristallisation notwendige, kritische Umformgrad berschritten wird.

    Eine statische Korngre von Null, wie im nachfolgenden Beispiel, bedeutet also nur, dass noch keine statische Rekristallisation stattgefunden hat.

    Der Abfall der statisch

    rekristallisierten Korngre von

    120 m auf 0 bedeutet nur, dass unter den

    gegebenen Umformbedingungen

    ab einer Ausgangskorngre von ca. 410 m keine

    statische Rekristallisation mehr

    initiiert wird

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 94

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    Kornwachstum

    Unmittelbar nach Abschluss der Rekristallisationsprozesse setzt das Kornwachstum ein, mit dem die Grenzflchenenergie im rekristallisierten Gefge weiter minimiert wird. Da auch hier der genaue Zeitpunkt des bergangs von Rekristallisation zu Kornwachstum nicht experimentell bestimmt werden kann, wird Kornwachstum ab einem rekristallisierten Anteil von ber 95 % (Summe aus dynamisch und statisch rekristallisiertem Anteil) berechnet.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 95

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    Pflege der Modellparameter

    Die Anzeige und Pflege der Modellparameter, die nur fr eigene Datenstze mglich ist, erfolgt in den nachfolgend dargestellten Fenstern.

    In der linken Hlfte des Fensters befindet sich eine Baumstruktur, in der die einzelnen Parameter zu Gruppen zusammengefasst sind. Neben den allgemeinen Angaben zum Gefgemodell sind dies die wesentlichen Teilschritte, die bei der Ermittlung der Gefgenderung in der Warmumformung durchlaufen werden:

    Berechnung des Zener-Hollomon-Parameters als zentrale Kenngre des Gefgemodells

    Berechnung der dynamischen Rekristallisation whrend der Umformung

    Berechnung der statischen Rekristallisation nach der Umformung

    Ermittlung der mittleren Korngre nach Abschluss (bzw. bei Abbruch) der Rekristallisation

    Berechnung des eventuell auftretenden Kornwachstums Besonderheiten bei mehrstufigen Umformprozessen

    (ohne Zwischenerwrmung)

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 96

    Da fr diese Teilschritte zumeist mehrere, von einander abhngige Kenngren berechnet werden mssen, kann jede Modellgleichung ber die Baumstruktur angewhlt werden.

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    Entsprechend dem auf der linken Seite gewhlten Punkt, wird in der rechten Fensterhlfte erluternder Text zu gewhltem Punkt und, wenn eine Parametrisierung erforderlich ist, die dazugehrige Eingabemaske geffnet.

    Durch Bettigen der Schaltflche ndern wird in den Editiermodus gewechselt und somit die Dateneingabe ermglicht.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 97

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    Mit dem in den Eingabeseiten dann verfgbaren Button bernehmen werden die internen Datenstrukturen des Fensters aktualisiert, so dass einerseits die Eingaben im aktuellen Fenster auf ihre Plausibilitt berprft, andererseits die bereits vorgenommenen nderungen den abhngigen Seiten mitgeteilt werden.

    Das eigentliche Sichern der genderten Daten in die MatILDa Datenbank ist nur ber die Schaltflche Speichern mglich. Dabei wird der gesamte Parametersatz auf Konsistenz und Plausibilitt geprft. Auf festgestellte Fehler wird mit entsprechenden Meldungen reagiert und danach zur betroffenen Eingabeseite gesprungen.

    Erst wenn diese Prfroutine ber alle Eingabeseiten ohne Fehler durchlaufen wurde, erfolgt die Speicherung und das Fenster wird in den Betrachtungsmodus zurckgesetzt. Bis dahin knnen die nderungen durch Abbruch verworfen werden.

    Diese Fenster werden auch von den Menpunkten

    Neue Werkstoffdaten->Gefgemodell->Neuer Datensatz Neue Werkstogffdaten->Gefgemodell->Kopie des

    Datensatzes

    verwendet, nur das hier bereits beim ffnen in den Editiermodus gewechselt wird.

    Obwohl die meisten Seiten dieses Fensters selbsterklrend sind, soll im nachfolgenden Abschnitt zunchst die Grundstruktur der rechten Fensterhlfte erlutert werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 98

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    Struktur der Eingabeseite

    Neben der bereits beschriebenen Baumstruktur der linken Fensterhlfte, die auf allen Seiten gleich ist und zur Anwahl der zu bearbeitenden Teilgleichung dient, ist die rechte Hlfte des Fensters immer an die konkreten Erfordernisse der gewhlten Gleichung angepasst. Dennoch ist versucht worden, eine einheitliche Struktur zu realisieren.

    So wird im oberen Teil der rechten Fensterhlfte die verwendete Modellgleichung mit ihren Parametern und Koeffizienten dargestellt.

    Da bei der Modellerstellung sich nicht immer alle gewonnenen Daten durch einen gemeinsamen Geltungsbereich ausreichend genau mathematisch beschreiben lassen, sind fr einzelne Koeffizienten bzw. Koeffizientengruppen zustzliche Unterteilungen in zwei (z.B. Aktivierungsenergie und Zener-Hollomon-Parameter) oder sogar in drei Temperaturbereiche vorgenommen worden. Fr einzelne Modellkoeffizienten ist es sogar notwendig gewesen, zustzlich einen zweiten Parameter (Umformgrad, Ausgangskorngre) zu unterteilen.

    Daher folgen dem erluternden Text 1 oder 2 Drehschaltfelder, mit dem diese Unterteilung eingestellt oder verndert werden kann.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 99

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    Der verbliebene Rest der rechten Fensterhlfte wird dann fr die eigentliche Eingabemaske verwendet, die dynamisch entsprechend der gewhlten Unterteilung verndert wird. Dabei kann in Abhngigkeit von der Parametergruppe zwischen drei Grundtypen unterschieden werden:

    Aktivierungsenergie mit maximal 2 Temperaturbereichen, die nicht nach einem zweiten Parameter unterteilt sind und daher ber Editierfelder eingegeben werden

    Gleichungen mit 2 Modellkoeffizienten, die jeweils in einer eigenen Tabelle eingegeben werden und gemeinsam in bis zu 3 Temperaturbereiche und bis zu 3 Bereiche eines zweiten Parameters (Umformgrad, Ausgangskorngre) unterteilt werden knnen. In diesem Fall werden die Teilbereichsgrenzen in zustzlichen Editierfeldern gesetzt und beim Fokuswechsel in die Tabelle bernommen

    Gleichungen mit 5 Modellkoeffizienten, die in einer Tabelle eingegeben werden und gemeinsam in bis zu 3 Temperaturbereiche unterteilt werden knnen. Dabei werden auch die Temperaturgrenzen in der Tabelle eingetragen.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 100

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    Darber hinaus kann einer der Parameter (hier c2) zustzlich nach der Ausgangskorngre D0 unterteilt sein. In diesen Fllen wird fr diesen Parameter eine zustzliche Tabelle eingeblendet, in die auch die Bereichsgrenze eingetragen wird.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 101

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    Allgemeine Angaben

    Neben den Angaben zur Charakterisierung des fr das Modell untersuchten Werkstoffs

    wird hier auch der Anwendungsbereich des Korngrenmodells definiert.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 102

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    Diese Werte beschreiben einerseits die Randbedingungen der bei der Modellerstellung durchgefhrten Untersuchungen und werden als Grenzen in den Grafiken genutzt.

    Andererseits werden die Berechnungen in der FEM-Simulation nur innerhalb der hier als Anwendungsbereich festgelegten Temperaturgrenzen durchgefhrt. Daher muss als untere Temperaturgrenze eigentlich die Starttemperatur der Austenit Umwandlung verwendet werden. Da diese jedoch sowohl von der konkreten Analyse, als auch von den konkreten Umform- und Abkhlbedingungen abhngig ist, sollte deren Grenordnung mit Hilfe des Schaltfeldes AR1/AR3 vom Hauptfenster aus berprft werden.

    Bei der Modellerstellung lassen sich nicht immer alle experimentell gewonnenen Daten durch einen gemeinsamen Geltungsbereich ausreichend genau mathematisch beschreiben. Daher knnen fr einzelne Koeffizienten bzw. Koeffizientengruppen zustzliche Unterteilungen des Temperaturbereiches in zwei (Aktivierungsenergien) oder in drei Teilbereiche vorgenommen werden. In verschiedenen Fllen ist es sogar notwendig, weitere Teilbereiche bezglich eines zweiten Parameters (Umformgrad, Ausgangskorngre) definieren zu knnen. Daher werden die hier vorgegebenen Bereiche auch zur Plausibilitts- und Vollstndigkeitskontrolle verwendet.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 103

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    Aktivierungsenergie und Zener-Hollomon-Parameter

    Der Zener-Hollomon-Parameter als Kenngre des Gefgemodells beschreibt den Einfluss der Temperatur und der Umformgeschwindigkeit auf die Rekristallisation. Hier wird die Aktivierungsenergie fr Umformung als Modellkoeffizient verwendet, die fr maximal 2 Temperaturbereiche vorgegeben werden kann.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 104

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    Dynamische Rekristallisation

    Der Ablauf der dynamischen Rekristallisation wird mit Hilfe von 5 Kenngren beschrieben. Sie setzt ein, wenn der effektive Umformgrad Phi_e im aktuellen Umformschritt (siehe auch Besonderheiten mehrstufiger Umformprozesse) den kritischen Umformgrad Phi_k fr den Beginn der dynamischen Rekristallisation berschreitet, der mit Hilfe der Modellkoeffizienten a beschrieben wird.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 105

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    Um dann den rekristallisierten Anteil nach einer Avrami-Funktion bestimmen zu knnen, muss zunchst der Umformgrad bestimmt werden, bei dem 50 % des Gefges dynamisch rekristallisiert sein wrden.

    Die sich bei der dynamischen Rekristallisation einstellende Korngre D_dyn ist vor allem vom energetischen Zustand abhngig, der indirekt ber den Zener-Hollomon-Parameter beschrieben wird. Somit kann die Kornfeinung ber die Temperatur und die Geschwindigkeit gesteuert werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 106

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    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 107

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    Statische Rekristallisation

    Die Charakterisierung der statischen Rekristallisation erfolgt durch die Beschreibung der Zeit fr 50%ige statische Rekristallisation, den statisch rekristallisierten Anteil und die statisch rekristallisierte Korngre. Dabei ist der Grad der statischen Rekristallisation auch von der vorher aufgebrachten Umformung abhngig, weshalb zunchst Phi_m als mittlerer Umformgrad bei eingesetzter dynamischer Rekristallisation bestimmt werden muss.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 108

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    Fr die Berechnung der Zeit, die fr eine 50 %-ige statische Rekristallisation bentigt wird, werden von verschiedenen Autoren unterschiedliche Gleichungen angegeben. Daher sollte bei der Modellparametrisierung jede der angegebenen Gleichungen erprobt und die fr den Werkstoff gnstigste ausgewhlt werden. Die ersten beiden Gleichungen unterscheiden sich in der Art der Bercksichtigung der Umformgeschwindigkeit, die direkt (Gl 1) oder ber den Zener-Hollomon-Parameter (Gl 2) bercksichtigt wird.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 109

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    In Gl 3 wird die Ausgangskorngre D0 anders bercksichtigt. Daher ist in diesem Fall keine Unterteilung des Koeffizienten g3 nach D0 mglich. Dafr muss fr alle Temperaturbereiche der Koeffizient g31 ermittelt und eingegeben werden.

    Da statische Prozesse erst nach einer Inkubationszeit begin-nen, die experimentell kaum zu bestimmen ist, wird hufig die Zeit als Inkubationszeit verwendet, die fr 5 % statisch rekristal-lisierten Anteil bentigt wird. Sie wird mit Hilfe des Koeffizienten b1 aus der Zeit fr 50 % statischen Anteil ermittelt.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 110

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    Ist die Pausenzeit ausreichend gro, muss die Vernderung der Temperatur und damit des energetischen Werkstoffzustandes ebenfalls bercksichtigt werden. Aus diesem Grund wird die Pausenzeit in eine temperaturkorrigierte Pausenzeit berfhrt, bei der die Aktivierungsenergie fr statische Rekristallisation den Wichtungsfaktor darstellt.

    Mit Hilfe der Koeffizienten m kann dann aus der temperaturkorrigierten Pausenzeit statisch rekristallisierte Anteil bestimmt werden.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 111

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    Demgegenber ist die statisch rekristallisierte Korngre selbst nicht von der Pausenzeit abhngig, sondern vom Zener-Hollomon-Parameter, von der effektiven Umformung und in erster Linie von der Ausgangskorngre D0. Daher kann der zu D0 gehrende Modellkoeffizient s3 zustzlich nach der Ausgangskorngre unterteilt werden. Dies ist besonders fr Anpassungen notwendig, wenn bei der Erstellung des Gefgemodells nur ein relativ geringer Korngrenbereich bercksichtigt wurde.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 112

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    Mittlere rekristallisierte Korngre

    Aus der Ausgangskorngre und den berechneten Korngren fr dynamische und statische Rekristallisation wird ber die Wichtung der rekristallisierten Anteile die sich ergebene mittlere rekristallisierte Korngre berechnet. Sie stellt dann den Ausgangswert fr nachfolgende Berechnungen dar, zu denen die Prfung auf eventuell noch stattfindenden Kornwachstum gehhrt.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 113

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    Kornwachstum nach Rekristallisation

    Unmittelbar nach Abschluss der Rekristallisationsprozesse setzt das Kornwachstum ein, mit dem die Grenzflchenenergie im rekristallisierten Gefge weiter minimiert wird. Seine Berechnung wird durchgefhrt, wenn mindestens 95 % des Gefges tatschlich rekristallisiert sind.

    Fr die Berechnung nach einer der beiden Gleichungen werden die Aktivierungsenergie fr Kornwachstum

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 114

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    die Wachstumskoeffizienten n

    und die Koeffizienten k

    bentigt.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 115

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    Besonderheiten mehrstufiger Umformprozesse

    Die Besonderheiten mehrstufiger Umformprozesse mssen dann bercksichtigt werden, wenn die Pausenzeit zwischen zweit Stufen nicht fr eine vollstndige Rekristallisation und somit fr eine vollstndige Entfestigung ausreicht.

    In diesem Fall ist dann eine Verfestigung des Werkstoffes zu beobachten, die proportional dem noch nicht rekristallisierten Anteil ist.

    MatILDa Benutzerhandbuch Bedienung des Programms 116

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    Diese Restverfestigung fhrt dazu, dass fr den folgenden Umformschritt mehr Kraft zur berwindung des Umformwiderstandes bentigt wird, als aus der verwendeten Fliekurve erwartet wird. Daher wird der fr den nachfolgenden Umformschritt aus der Geometrienderun