Teilprojekt A01

Thermomechanische FE-FFT Multiskalensimulation von heterogenen porösen Materialien

Das Teilprojekt A01 entwickelt ein effizientes numerisches Multiskalenmodell zur Beschreibung des mikroskopischen und makroskopischen Materialverhaltens hybrider, poröser (HyPo) Materialien mittels eines Finite Elemente - Fast Fourier Transform Ansatzes. Es soll der Einfluss unterschiedlicher mikrostruktureller Morphologien, z. B. variierende Porositäten, sowie hybrider Materialzusammensetzungen auf die makroskopischen Bauteileigenschaften simulativ untersucht werden. Dabei werden auf Mikroskala Ersatzstrukturen (statistisch ähnliche repräsentative Volumenelemente) entwickelt, die mit vereinfachter Geometrie das komplexe Antwortverhalten der Mikrostruktur abbilden können. Zusätzlich entwickelt das Teilprojekt geeignete Materialmodelle, welche die spezifischen thermomechanischen Eigenschaften der Mikrostruktur abbilden. Das mechanische und thermische Verhalten und deren Wechselwirkung stehen im Mittelpunkt der Modellierung. Dabei werden durch den Fertigungsprozess und die damit verbundene Wärmeeinwirkung auf das Material Eigenspannungen induziert, die im Modell Berücksichtigung finden. Daher kooperiert das Teilprojekt A01 mit diversen Teilprojekten aus den Bereichen Berechnung und Auslegung, Prozessgestaltung und Fertigung sowie Charakterisierung und Eigenschaften.

Teilprojektleitung
Jun. Prof. Dr.-Ing. Lisa Scheunemann
Prof. Dr.-Ing. Sarah Staub

Doktorandin / Doktorand
Julian Dahler, B.Sc.

Publikationen