Fließspannung

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Die Fließspannung beschreibt die erforderliche anliegende äußere (wahre) Spannung zum Überschreiten der Elastizitätsgrenze und Aufrechterhalten des plastischen Fließens eines Werkstoffes.

Die Fließspannung wird bei der Bestimmung des Formänderungswiderstandes verwendet und in der Einheit Pascal (Pa) – also N/m2 – angegeben.

Hypothesen für die Ermittlung der Fließspannung aus dem Spannungstensor wurden beispielsweise durch Tresca oder von Mises formuliert.[1]

Abhängigkeiten

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Die Fließspannung ist eine Funktion

Die Parameter beeinflussen sich gegenseitig und hängen in der Regel jeweils selbst auch vom Werkstoff ab.

Johnson-Cook-Modell

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Das Verformungsmodell nach Johnson und Cook gibt die Verfestigung eines Materials, die Dehnraten- und Temperaturabhängigkeit analytisch wieder. Anwendung findet das Johnson-Cook-Modell häufig als Erweiterung der Mises-Vergleichsspannung in Finite-Elemente Simulationen[2].

Die Johnson-Cook-Gleichung[3] beschreibt die Abhängigkeit der Fließspannung von der Dehnung , der Dehnrate und der Temperatur für einen bestimmten Werkstoff:

mit

  • werkstoffspezifischen Erfahrungswerten , , , und
  • der Bezugs-Dehnrate
  • der Schmelztemperatur des Werkstoffes
  • der Umgebungstemperatur .
  • Hensel, Spittel: Kraft- und Arbeitsbedarf bildsamer Formgebungsverfahren. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1978.
  • Hinkfoth: Massivumformung. Wissenschaftsverlag MAINZ, Aachen 2003, ISBN 3-86130-184-9.

Einzelnachweise

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  1. Thomas H. Courtney: Mechanical behavior of materials. 2nd ed Auflage. McGraw Hill, Boston 2000, ISBN 0-07-028594-2.
  2. Johnson-Cook plasticity. Abgerufen am 2. September 2020 (englisch).
  3. Gordon R. Johnson, William H.Cook: A constitutive model and data for metals subjected to large strain rates and high temperatures. In: Proceedings of the seventh international symposium on ballistics. Den Haag, Niederlande 1983, S. 541–547.