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Entwicklung und Validierung einer skalenüberbrückenden Methode zur Beschreibung von Verformung und interkristallinem Bruch in Molybdän

描述钼变形和晶间断裂的尺度跨越方法的开发和验证

基本信息

批准号：
163598472
负责人：
Professor Dr.-Ing. Philip Eisenlohr, Ph.D.
金额：
--
依托单位：
Abteilung Mikromechanische und makroskopische Modellierung
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 2013-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/163598472?language=en
关键词：
Entwicklung und Validierung einer skalen

项目摘要

Es werden die grundlegenden Mechanismen des interkristallinen Bruchs untersucht und ein skalenübergreifendes numerisches Modell zur Vorhersage des Bruchverhaltens entwickelt. Dazu wird der Bruchprozess gedanklich in einen reinen Sprödbruchanteil entlang der Korngrenze und einen Anteil der plastischen Dissipation im Korninneren aufgespalten. Dies wird numerisch im Rahmen eines Finite-Elemente-Modells umgesetzt, in dem einzelne Körner vernetzt werden. Die plastische Verformung in den einzelnen Körnern wird mit Hilfe eines Kristallplastizitätsmodells beschrieben, das speziell für kubisch raumzentriertes Mo angepasst und auf die Berücksichtigung von polarisierten Versetzungsfeldern hin ausgerichtet wird. Entlang der Korngrenzen werden Kohäsivzonenelemente eingesetzt, um Rissentstehung und -wachstum entlang der Korngrenze zu berücksichtigen. Die verwendeten Kohäsivzonenmodelle werden dabei direkt mit Werkstoffkenngrößen parametrisiert, die aus ab initio Rechnungen der Dichtefunktionaltheorie gewonnen werden. Zur Kopplung der in diesem skalenüberbrückende Ansatz enthaltenen Längenskalen werden geeignete Skalierungsbeziehungen entwickelt. Das Ergebnis ermöglicht es, den Einfluss von Fremdatomen auf die Spaltarbeit quantitativ zu berücksichtigen. Sowohl einzelne Entwicklungsschritte (Plastizitätsmodell, quantitative Trends aus den ab initio Rechnungen) als auch die Vorhersagen des Gesamtmodells (Bruchzähigkeit in Abhängigkeit von der Fremdatomkonzentration) werden experimentell validiert. Als Modellsystem werden Molybdän Bikristalle mit verschiedenen Kohlenstoffgehalten ausgewählt.

这是韦尔登内部的一种基本机制，它是布鲁赫内部的一种数字模型。大足的爆破过程主要是在一个较强的冲击波作用下进行的，同时也是在一个较弱的冲击波作用下进行的。Dies wird numerisch im Rahmen eines Eunte-Elemente-Models umgesetzt，in dem einzelne Körner vernetzt韦尔登. Die plastische Verformung in den einzelnen Körnern wird mit Hilfe eines Kristallplastizitätmodells beschrieben，das speziell für kubisch raumzentriertes Mo angepasst and auf die Berücksichtigung von polarisierten Versetzungsfeldern hin ausgerichtet wird.在Kornalzen韦尔登的基础上，Kohäsivzonenelemente eingesetz，um Rissentstehung und -wachstum entlang der Kornalzen zu berücksichtigen。该检验的Kohäsivzonenmodelle韦尔登dabei direkt mit Werkstoffkenngrößen parametrisiert，die ab initio Rechnungen der Dichtefunktionaltheorie gewonnen韦尔登. Zur Kopplung der in diesem skalenüberbrücksports Anglomentenen Längenskalen韦尔登geeignete Skalierungsbeziehungen entwickelt.这是一个错误，它影响了Fremdatomen对Spaltarbeit定量的分析。Sowohl einzelne Entwicklungsschritte（Plastizitätsmodell，quantitative Trends aus den ab initio Rechnungen）also die Vorhersagen des Gesamtmodels（Bruchzähigkeit in Abhängigkeit von der Fremdatomkonzentration）韦尔登experimentell validiert. Als Modelsystem韦尔登合金Bikristalle mit versedenen Kohlenstoffgehalten ausgewählt.