Record #307645 - GSI Repository

DFG project G:(GEPRIS)17403368

Nichtlineare numerische Mehrfeldhomogenisierung der Inelastizität schmelzinfiltrierter Metall-Keramik-Verbundwerkstoffe

Coordinator	Professor Dr.-Ing. Eckart Schnack
Grant period	2006 - 2013
Funding body	Deutsche Forschungsgemeinschaft
	DFG
Identifier	G:(GEPRIS)17403368

Note: Die Kombination einer duktilen metallischen mit einer spröden keramischen Phase in schmelzinfiltrierten Metall-Keramik-Kompositen soll die Vorteile beider Phasen vereinen. Aufgrund der nicht-ergodischen 3D-Morphologie solcher Materialien kann zur Beschreibung des makroskopischen Materialverhaltens unter thermo-mechanischer Belastung unter Berücksichtigung der Wechselwirkung der Plastizität der metallischen Phase und der anisotropen Schädigung der keramischen Phase keine direkte Implementierung auf der Basis des Standard-RVE Konzepts erfolgen. Zur Lösung dieses Mehrfeldproblems wird unter Verallgemeinerung der Mischungsregel eine nichtlineare, numerische Mehrfeld-Homogenisierung entwickelt. Basierend auf dem Prinzip der maximalen Dissipation wird ein konstitutives Modell in inkrementeller schwacher Formulierung verwendet. Der Mikro-Makro-Übergang wird realisiert, indem die erhaltenen Mikrospannungspotentiale auf der Makroebene quasikonvexiziert werden, wodurch das schlechtgestellte Problem auf makroskopischer Skala relaxiert wird. Das numerische Lösungsverfahren besteht aus einer exakten Penalty-Methode auf der Mikroebene und einem adiabatischen Operatorsplit auf der Makroebene, welcher auf ein unbedingt stabiles schrittweise entkoppeltes Schema führt. Durchzuführende experimentelle Untersuchungen erlauben die Verifikation der numerischen Resultate.

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Record created 2023-02-04, last modified 2024-09-28

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