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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.

[3][2]晶体间断裂力学与晶体间断裂动力学[j]。大足风的Bruchprozess和dankklich在德国的发展Sprödbruchanteil在德国的发展和德国的发展，在德国的发展和德国的发展。三维数值模拟研究[m] . Rahmen [e] .有限元模型[m] . in dem [e] . Körner [e] . werden。2 . Die plastische Verformung in den inzelnen Körnern wind and Hilfe eines Kristallplastizitätsmodells beschrieben, das speziell fdr . kubbisch - raumzentrieres - Mo - epepes和Die berksichtigung on polarisierten Versetzungsfeldern in ausgerichtet wind。德国德语德语德语德语德语德语德语德语德语德语德语德语德语德语德语德语德语德语德语德语德语德语德语。Die verwendeten Kohäsivzonenmodelle werden dabei direct mit Werkstoffkenngrößen parametrisiert, Die aus ab initio rechungen der dichtefunctionaltheorie gewonenwerden。Zur Kopplung der in diesem skalenen<s:1> berbrende ckende Ansatz enthaltenen Längenskalen werden geeignete Skalierungsbeziehungen entwickelt。《德国科学》ermöglicht，《德国科学》，《德国科学》，《德国科学》，《德国科学》，《德国科学》。Sowohl einzelne Entwicklungsschritte （Plastizitätsmodell, quantitative Trends aus ab initio rehnungen）也auch die Vorhersagen des gesamtmodelells （Bruchzähigkeit in Abhängigkeit von der fremdatomkonation）在实验上是有效的。Als modellsystemwerden Molybdän Bikristalle mit verschiedenen Kohlenstoffgehalten ausgewählt。