Eine MD-XEFM Kopplung zur Simulation von quasi-sprödem Materialversagen

用于模拟准脆性材料失效的 MD-XEFM 耦合

基本信息

批准号：
189569054
负责人：
Professor Dr.-Ing. Timon Rabczuk, Ph.D.
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：
2011
资助国家：
德国
起止时间：
2010-12-31 至 2014-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/189569054?language=en
关键词：
Eine MD XEFM Kopplung zur

项目摘要

In diesem Forschungsvorhaben wird eine neue adaptive simultane (’concurrent’) Mehrskalen- Methode zur Modellierung quasi-spröden Materialversagens vorgestellt. Sie basiert auf der Brücken-Skalen (’Bridging-Domain’) Kopplung. Auf der feinen Skale ermöglicht eine atomistische Betrachtungsweise eine genauere1 Modellierung des Materialversagens in Bereichen um die Risspitze, während eine kontinuumsmechanische Betrachtungsweise in Bereichen ’weit entfernt’ der Risspitze die Effizienz der Methode sicherstellt. Auf der groben Skale (Makroskale), i.e. der Kontinuumsebene, wird die ’extended finite element method’ (XFEM) verwendet, die es ermöglicht, diskrete Risse ohne Neuvernetzung zu modellieren. Die vorgestellte Mehrskalenmethode ist eine Erweiterung der Brücken-Skalen Kopplung auf Probleme mit Materialversagen. Es wird ein adaptives Verfahren vorgestellt, welches die Bereiche der feinen Skale identifiziert und in MD-Bereiche ’umwandelt’. Ebenso wird eine Vergröberung (’Coarse-Graining’) vorgeschlagen, welche MD-Bereiche bei Rissfortschritt wieder in Kontinuumsbereiche transformiert. Die Methode soll für statische als auch dynamische Problemstellungen implementiert werden. Der vorgestellte Mehrskalen-Ansatz vermeidet die Notwendigkeit einer Regularisierung auf Makroebene (bei Materialversagen), da das komplette Nachbruchverhalten auf der feinen Skale abgebildet wird. Auf der Makroskale ist in der XFEM-Formulierung lediglich eine Sprunganreicherung unter Annahme spannungsfreier Risse erforderlich. Längerfristig versprechen wir uns mit dieser Mehrskalen Methode ein besseres Verständnis über Materialversagen zu erlangen, was insbesondere bei der Entwicklung neuer Werkstoffe2 von grosser Bedeutung ist.

在Diesem forschungsvorhaben wird eine eine neue自适应同时（'consturrent'）mehrskalen- methode-methode zur modellierung quasi-quasi-sprödenspröden材料vorgestagens vorgestellt。 Sie Basiert AufderBrücken-Skalen（'Bridging-Domain'）Kopplung。 Auf der feinen Skale ermöglicht eine atomistische Betrachtungsweise eine genauere1 Modellierung des Materialversagens in Bereichen um die Risspitze, während eine kontinuumsmechanische The Betrachtungsweise in Bereichhen's entfertility, which leads to the Risspitze die Effizienz der Method. Bereichhen的诱惑（Makroskale）中的Betrachtungsweise，即Kontinumsebene，Wild Die“扩展有限元方法”（XFEM）Verwendet，DieErmöglicht，Modellieren。 Die Vorgestellte MehrskalenMethod是从Brücken-Skalenko Kopplung Auf Auf问题MIT Metteralvertate中获得最好的方法的最佳方法。从本质上讲，韦尔法伦·沃斯特莱特（Verfahren Vorgestellet）开发的新方法，韦尔奇斯（Welches die die bereiche der der feinen skale sidefiques and Md-bereiche'umwandelt''。 Ebenso Wild Eine eine eine vergerung（“粗粒”）Vorgeschlagen，Welches Md-Bereiche bei bei rissfortschritt wilder in Kontinuumsbereiche transformiert。 Die方法论SollFür统计数据Als Auchische问题Stellungen emellimert werden。 Der Vorgestellte Mehrskalen-Ansatz是Regulatarisierung（Bei MaterialVersagen）的最新方法，而不以新时代形式的材料数量很高。最新的方法不是新时代的形式。最新的方法不是新时代的形式。最新的方法不是新时代的形式。 Erlangen，是Insbesondere bei der entwicklung neuer werkstoffe2 von Grosser bedeutung ist。