Simulation der thermischen und mechanischen Beanspruchung von Bremsscheiben unter Berücksichtigung der Gefügestruktur

考虑微观结构，模拟制动盘上的热应力和机械应力

• 批准号: 216049364
• 负责人: Professorin Dr. Britta Nestler
• 金额: --
• 依托单位: Daimler AG (aufgelöst)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants (Transfer Project)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2018-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/216049364?language=en
• 关键词: Simulation; der; thermischen; und; mechanischen

Die hohen Anforderungen von Lkw Bremsscheiben bei vergleichsweise geringem Bauraum machen die Computersimulation zu einem wichtigen Werkzeug bei der Auslegung der Scheiben. Die Berech-nungen werden hierbei fast ausschließlich im makroskopischen Bereich durchgeführt. Gefügeände-rungen, die während der Lebensdauer der Bremsscheibe auftreten und die die Spannungszustände innerhalb des Materials verändern, können mit den herkömmlichen Methoden nur schwer beschrieben werden.Diese Lücke soll durch den Einsatz der Phasenfeldmodellierung geschlossen werden. Im Rahmen des Transferprojekts wird durch Mikrostruktursimulationen der Einfluss der Gefügestruktur des Gusseisens auf die mechanischen und thermischen Eigenschaften untersucht. Beim Bremsvorgang werden über die Bremsbacke hohe thermische Energien und mechanische Spannungen in den Werkstoff einge-bracht, die u.a. eine Phasenumwandlung von Ferrit/Perlit zu Austenit bewirken. Diese Gefügeänderung soll in den Phasenfeldsimulationen beschrieben und deren Rückwirkung auf die mechanischen Eigenschaften bestimmt werden. Zur Validierung werden die Gefügesimulationen durch eine metallo-graphische und chemische Charakterisierung des Werkstoffs begleitet. Basierend auf der Auswertung der Simulationsergebnisse sollen neue Materialmodelle hergeleitet und für gekoppelte thermisch-mechanische Simulationen auf der makroskopischen Skala der 3D Bremsscheibe genutzt werden. Aufbauend auf den Materialmodellen werden in den makroskopischen Simulationen die Schirmung sowie der Verschleiß berücksichtigt.

最后一个由Lkw Bremsscheiben设计的非常简单的结构计算机模拟器被用于Scheiben的设计中。这个韦尔登人很快就被关在了监狱里。因此，对于韧体寿命的延长和材料的内部延展，采用最佳方法只能得到韦尔登。这种方法可以通过一个相位模型的建立得到韦尔登。通过微结构模拟，研究了热传递过程中热传递对热传递过程的影响，得到了热传递过程的力学和热学特征。制动力韦尔登是在美国的一个小工厂里，把制动力和热能量以及机械力结合起来的。一种由铁素体/珠光体制成的奥氏体相变材料。这种设计在相位模拟中进行，并在机构特征韦尔登上进行Rückschung。韦尔登通过对工件的金相和化学特性的模拟来验证工件。基于三维韧体生成韦尔登模型，建立了新的材料模型，并进行了热传导机理模拟。材料模型韦尔登的建立有助于对材料的变形进行模拟。

项目成果

On the multiphase-field modeling of martensitic phase transformation in dual-phase steel using J2-viscoplasticity

• DOI: 10.1088/1361-651x/aaf980
• 发表时间: 2019-01
• 期刊: Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering
• 影响因子: 1.8
• 作者: Ephraim Schoof;C. Herrmann;Nick Streichhan;M. Selzer;D. Schneider;B. Nestler

Multiphase-field modeling of martensitic phase transformation in a dual-phase microstructure

• DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2017.10.032
• 发表时间: 2017-11
• 期刊: International Journal of Solids and Structures
• 影响因子: 3.6
• 作者: Ephraim Schoof;D. Schneider;D. Schneider;Nick Streichhan;Tobias Mittnacht;M. Selzer;M. Selzer;B. Nestler;B. Nestler

A MULTISCALE APPROACH FOR THERMO-MECHANICAL SIMULATIONS OF LOADING COURSES IN CAST IRON BRAKE DISCS

• DOI: 10.1615/intjmultcompeng.2015014764
• 发表时间: 2015
• 期刊: International Journal for Multiscale Computational Engineering
• 影响因子: 1.4
• 作者: S. Schmid;D. Schneider;C. Herrmann;M. Selzer;B. Nestler

Multiphase-field model of small strain elasto-plasticity according to the mechanical jump conditions

• DOI: 10.1007/s00466-018-1570-0
• 发表时间: 2018-04
• 期刊: Computational Mechanics
• 影响因子: 4.1
• 作者: C. Herrmann;Ephraim Schoof;D. Schneider;Felix K. Schwab;Andreas Reiter;M. Selzer;B. Nestler

On the stress calculation within phase-field approaches: a model for finite deformations

关于相场方法中的应力计算：有限变形模型

• DOI: 10.1007/s00466-017-1401-8
• 发表时间: 2017
• 期刊: Computational Mechanics
• 影响因子: 4.1
• 作者: D. Schneider;F. Schwab;E. Schoof;A. Reiter;C. Herrmann;M. Selzer;T. Böhlke;B. Nestler
• 通讯作者: B. Nestler