Numerische Optimierung von bioinspirierten keramischen Werkstoffsystemen

仿生陶瓷材料系统的数值优化

• 批准号: 112803565
• 负责人: Professor Dr. Siegfried Schmauder
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Materialprüfung, Werkstoffkunde und Festigkeitslehre (IMWF)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2012-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/112803565?language=en
• 关键词: Numerische; Optimierung; von; bioinspirierten; keramischen

In diesem Teilprojekt soll das mechanische Verhalten von bioinspirierten Oxidkeramiken und Biomineralien numerisch aufgeklärt und verstanden werden. Insbesondere wird untersucht, wie sich die elastische Eigenschaft der Keramik, das viskose Verhalten der organischen Phase sowie deren Grenzflächeneigenschaft und die Schichtdickenverhältnisse auf den E-Modul, die Härte, die Verformbarkeit und die Zähigkeit biologischer Werkstoffe auswirkt. Im Vordergrund stehen Anomalien von E-Modul, Härte und Bruchzähigkeit, die bisher nicht verstanden werden. Damit können im zweiten Schritt die mechanischen Eigenschaften dieser Verbundwerkstoffe vorausberechnet werden. Diese numerisch ermittelten Eigenschaften können dann von experimenteller Seite gezielt umgesetzt und überprüft werden. Ziel ist es, werkstoffphysikalisch basierte Verformungs- und Schädigungsmodelle abzuleiten, die durch experimentelle Untersuchungen der Teilprojektpartner abgesichert sind. Die Verifikation der eingesetzten Modelle erfolgt über Härtemessungen, Zähigkeitsermittlungen sowie E-Modul-Messungen. Neben dem experimentellen Zugang zur Ermittlung von mechanischen Eigenschaften werden diese zusätzlich über den Einsatz der Methode der inversen Modellierung ermittelt. Der Parameter der Grenzflächenablösung wird unter Einsatz repräsentativer Volumenelemente bzw. aus experimentellen Daten sowie skalenübergreifend über molekulardynamischen Simulationen in Kooperation mit den Teilprojektpartnern gewonnen. Die Schädigungsphänomene werden durch kontinuumsmechanische Versagensmodelle auf der jeweiligen Längenskala simuliert.

在我们的生活中，我们有一种新的机制，那就是把生物的活力和生物矿物质的数量放在一起。在国际上，我们有弹性的特征和Keramik，das viskose Verhalten和组织相Sowie Deren Grizflächeneigenschaft和模具Schichtdickenverhältnisse auf den E模块，模具Härte，模具Verformbarkeit和模具Zähigkeit生物学家Werkstoffe wirkt。我是Vordergrund Stehen Anomalien von E-Modul，Häre and Bruchzäghkeit，die Bisher Net ht verstanden。他妈的他妈的施里特·施里特的工作机制是什么？这是一项非常重要的工作，也是一项重要的工作。这是一种基本的物理和数学模型，并不适用于合作伙伴的实验。在此基础上，提出了一种新的解决方案，即Sowie E模块-Messungen。新的数字高程模型实验研究了一种新的机制，即用一种反演算的方法。在德国麻省理工学院的Teilprojektpartnern gewonnen大学里，我们的实验数据来自于数据和分子动力学模拟。在此基础上，我们建立了一个统一的模型，并与L的模型进行了比较。

项目成果

Peptide–zinc oxide interaction: Finite element simulation using cohesive zone models based on molecular dynamics simulation

• DOI: 10.1016/j.commatsci.2014.07.032
• 发表时间: 2014-12
• 期刊: Computational Materials Science
• 影响因子: 3.3
• 作者: I. Schäfer;G. Lasko;T. Do;J. Pleiss;U. Weber;S. Schmauder

Simulation of Mechanical Properties of Bio‐Inspired TiO2/PE Nanocomposites

BioâInspired TiO2/PE 纳米复合材料机械性能的模拟

• DOI: 10.1002/adem.201200386
• 发表时间: 2013
• 期刊: Advanced Engineering Materials
• 影响因子: 3.6
• 作者: Galina Lasko;Žaklina Burghard;Joachim Bill;Immanuel Schäfer;Siegfried Schmauder;Ulrich Weber
• 通讯作者: Ulrich Weber