Teilprojekt A02

Modellierung der lokalen Schädigungsmechanismen und der makroskopischen Festigkeitseigenschaften von HyPo-Materialien

Hybrid-poröse Materialien besitzen eine komplexe Mikrostruktur. Neben der räumlichen Anordnung der Poren ist die Verteilung der Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften für das Verständnis des lokalen Verformungs- und Schädigungsverhaltens von Bedeutung. Das Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung von numerischen Modellen und Simulationsstrategien zur Erfassung des Material- und Schädigungsverhaltens von hybriden, porösen Materialien. Durch den Einsatz der Phasenfeldmethode und der Finite Elemente Methode wird die Schadensentwicklung und Rissausbreitung auf der Mikroskala modelliert. Besonderes Augenmerk liegt auf den prozess- und anwendungsbedingten Bedingungen, die zu Schäden auf Mikroebene führen. Darüber hinaus werden multifunktionale Materialeigenschaften durch die Berücksichtigung thermo-elektromechanischer Eigenschaften betrachtet. Basierend auf dem detaillierten Verständnis der mikromechanischen Schadensphänomene werden makroskopische Festigkeitseigenschaften abgeleitet. Das Projekt stützt sich auf Daten aus Charakterisierungsprojekten, die mikrostrukturelle Geometrien sowie Materialdaten als Eingaben für die Simulation liefern. Die Simulationsergebnisse werden wiederum mit experimentellen Projekten diskutiert. Typische Belastungssituationen werden mit Projekten erörtert, die einen Schwerpunkt auf Produktion oder Konstruktion mit und von hybriden, porösen Materialien haben.

Teilprojektleitung
Prof. Dr.-Ing. habil. Ralf Müller

Postdoktorandin / Postdoktorand
Dr.-Ing. Alexander Schlüter

Publikationen