Dem Aufbau von Modellen mittels FEM gehen stets Charakterisierungsversuche voraus. Ziel dieser Versuche ist es, das thermomechanische Verhalten der jeweiligen FGL-Halbzeuge zu bestimmen. Dazu werden unter anderem Zug- oder Druckversuche sowie kalorimetrische Messmethoden eingesetzt, um die Parameter zu ermitteln, mit denen die Modelle die entscheidenden Materialphänomene in geeigneter Form annähern. Hierfür nutzen wir verschiedene Materialmodelle, aus denen wir entsprechend der Modellanforderungen auswählen.
Ein besonderer Fokus liegt auf der präzisen Abbildung der temperaturabhängigen Spannungs-Dehnungs-Zusammenhänge sowie der Beschreibung der komplexen thermomechanischen Wechselwirkungen zwischen den Formgedächtnis-Komponenten und ihrer umgebenden Struktur. Dies führen wir mittels gekoppelter Modelle durch, die neben der Mechanik auch die Wärmeübertragung in und an der Struktur abbilden. Um das gewünschte Systemverhalten zu erreichen, sind es diese Wechselwirkungen mit angrenzenden Komponenten wie etwa Festkörpergelenken oder Rückstellelementen, die im Modell detailliert dargestellt werden müssen.
Gerne stehen wir Ihnen als kompetenter Partner bei der Lösung von Problemstellungen auf dem Gebiet der Simulation zur Seite. Durch unsere langjährige Erfahrung in der numerischen Abbildung hochfunktionalisierter Systeme können wir Sie gern bei der Auswahl, Auslegung und Integration von Formgedächtnis-Komponenten in Ihre Anwendungen beraten und unterstützen.
Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU