Modellierung von Risswachstum in piezoelektrischen Materialien mittels moderner adaptiver FEM-Lösungsstrategien

使用现代自适应 FEM 解决方案策略对压电材料中的裂纹扩展进行建模

• 批准号: 18981908
• 负责人: Professor Dr. Meinhard Kuna
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Mechanik und Fluiddynamik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2005-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/18981908?language=en
• 关键词: Modellierung; von; Risswachstum; piezoelektrischen; Materialien

Die optimale Auslegung piezoelektrischer Strukturen hinsichtlich Funktionalität, Festigkeit und Lebensdauer erfordert die Entwicklung von bruchmechanischen Analysen und Konzepten, um das Verhalten von Defekten unter statischen und zyklischen elektromechanischen Beanspruchungen bewerten zu können. Bisher existieren international kaum Untersuchungen zum stabilen unterkritischen Wachstum von Rissen in piezoelektrischen Strukturen. Dabei besitzt gerade die Prognose des Ermüdungsrissverhaltens bei zyklischen Beanspruchungen eine wesentliche Bedeutung für die Lebensdauer.Die Ziele bei der Fortsetzung des Projektes bestehen deshalb in der Weiterentwicklung von Finite-Element-Algorithmen zur effektiven numerischen Lösung der elektromechanischen bruchmechanischen Randwertaufgaben für endliche Gebiete, in der Simulation des Risswachstums und in der Formulierung geeigneter Kriterien der piezoelektrischen Ermüdungsrissausbreitung. Dazu sollen moderne adaptiv-iterative numerische Algorithmen erweitert werden, die durch hierarchische Vorkonditionierung und Fehlerschätzer eine optimale Lösungseffizienz mit hoher Genauigkeit an Riss-Singularitäten verbinden und auch auf nichtlineare und inverse Probleme anwendbar sind.Die Lösung der Forschungsaufgabe erfordert die enge Kooperation zwischen den Projekten dieses Paketantrages.

最佳的压电陶瓷结构具有功能性、可靠性和寿命，可用于分析和控制压电陶瓷的机械性能，使静态和动态的压电陶瓷机械性能得到改善。Bisher公司在压电陶瓷结构中提供稳定的国际试验材料。Dabei besitzt gerade die Prognose des Ermüdungssrissverhaltens bei zyklischen Beanspruchungen eine weentliche Bedeutung für die Lebensdauer.Die Ziele bei forjektes de Fortsetzung des Projektes bestehen deshalb in the Weiterentwicklung von Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element-Element现代自适应迭代数值计算韦尔登是一种基于层次的Vorkonditionierung和Fehlerschätzer的最优解，它具有一般的Riss-Singularitäten verbinden和nichtlineare和inverse Probleme anwendbar。