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Großmaßstäbliche mikromechanische 3D-Modelle zur Schädigungssimulation in heterogenen Werkstoffen

用于异质材料损伤模拟的大型微机械 3D 模型

基本信息

批准号：
160524270
负责人：
Professor Dr.-Ing. Carsten Könke
金额：
--
依托单位：
Institut für Strukturmechanik (ISM)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2010
资助国家：
德国
起止时间：
2009-12-31 至 2014-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/160524270?language=en
关键词：
Gro ma st bliche mikromechanische

项目摘要

Schädigungsprozesse bestimmen maßgeblich die Lebensdauer von Ingenieurkonstruktionen. Initiale Schädigungen, die im Verlauf der Lebensdauer eines Tragwerks akkumulieren, treten bei technisch hergestellten Werkstoffen oftmals schon während des Fertigungsprozesses auf. Insbesondere bei heterogenen Werkstoffen ist die Berücksichtigung der einzelnen Phasen auf der Mikroskala und ihrer jeweiligen physikalischen Eigenschaften von zentraler Bedeutung für qualitativ hochwertige Prognosemodelle des Antwortverhaltens von Werkstoffen und damit Bauteilen und Bauwerken. Ausgehend von hochaufgelösten µCT-Daten sollen Methoden entwickelt werden, die großmaßstäbliche Schädigungssimulationen auf der Mikroebene möglich machen. Die FE-Modellerstellung erfolgt durch die direkte Abbildung von Bilddaten (Pixel- oder Voxelinformation) in 3D Gitterdiskretisierungen. Zur Berücksichtigung von Phasengrenzen sollen spezielle Mehrphasenelemente entwickelt werden. Octree-Methoden dienen der Verringerung der Modellgröße in homogenen Gebieten und effektive iterative matrixfreie und parallele Löser verringern den Speicherbedarf und die Berechnungszeit. Das geplante Vorgehen ermöglicht große Modelle mit mehreren Millionen Freiheitsgraden inkrementell iterativ unter Berücksichtigung nichtlinearer Effekte für verschiedene heterogene Materialien wie z.B. Beton, Metall oder Knochen zu lösen.

Schädigungsprozesse bestimmen maßgeblich die Lebensdauer von ingenieurkonstructionen。初始值Schädigungen， die im Verlauf der Lebensdauer eines Tragwerks akkumulieren, treten bei technology hergestellten Werkstoffen oftmals school während des fertigunsproesses auf。在此基础上，我们提出了一种新的研究方法，即在不同的条件下，我们的研究对象是不同的、不同的、不同的、不同的。Ausgehend von hochaufgelöstenµCT-Daten sollen Methoden entwickelt werden, die großmaßstäbliche Schädigungssimulationen auf der Mikroebene möglich machen。Die fe - modelerstellung erfolt durch Die directe Abbildung von Bilddaten（像素级体素信息）在三维giterdiskretisierungen。[3] [3] [3] [3] [4] [4]二叉树方法在均匀性和有效迭代矩阵中的应用Modellgröße自由和并行Löser均匀性和有效迭代矩阵中的应用as geplante Vorgehen ermöglicht grom ße Modelle mit mehrelen Millionen freiheitsgradleremrementell iteriterering in berksicsictigung nichtlineer Effekte fr verschiedene异质材料[j] . b . Beton，金属工程学报lösen。