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Mehrskalen Modellierung von Formgedächtnislegierungen: Molekulardynamische Untersuchungen und FEM-Modellierung und Simulation auf der Grundlage des Müller/Achenbach/Seelecke Modells.

形状记忆合金的多尺度建模：基于 Müller/Achenbach/Seelecke 模型的分子动力学研究和 FEM 建模与模拟。

基本信息

批准号：
33933982
负责人：
Professor Dr.-Ing. Oliver Kastner
金额：
--
依托单位：
Institut für Thermodynamik (IFT)
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 2009-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/33933982?language=en
关键词：
Mehrskalen Modellierung von Formged chtnislegierungen

项目摘要

Mit dem beantragten Vorhaben soll ein Beitrag zur skalenübergreifenden Modellierung und Simulation von Formgedächtnislegierungen (FGL) geleistet werden. Auf der mikroskopischen Skala geht es dabei um die Erforschung der strukturellen Evolutionen von Phasenübergängen in Festkörpern mit der Methode der molekular-dynamischen (MD) Simulation. Dazu wird ein vorhandenes, Lennard-Jones basiertes MD Modell auf große Körper angewendet, deren Größeordnung bis in die mesoskopische Skala herauf reicht. Auf der makroskopischen Skala geht es um numerische Berechnungen von FGL anhand des leistungsfähigen Modells von Müller, Achenbach und Seelecke (MAS). Dieses Modell leitet die nicht-linearen, temperaturabhängigen Last- Dehnungsbeziehung für diese Materialklasse thermodynamisch auf der Grundlage ihrer physikalischen Ursache (Phasenumwandlungen der Gittergefüge) ab. Die Autoren betrachten dazu Phasenmischungen aus homogenen Kristallschichten, deren Dimensionierung auf die mesoskopischen Skala hinunter reicht. Das MAS Modell eignet sich daher in besonderer Weise für eine skalenübergreifende Untersuchung von FGL. Zwei Aspekte stehen im Vordergrund der projektierten Forschungstätigkeit: Erstens eine anwendungsorientierte Implementierung des MAS Modells in eine FEM – Umgebung. Dabei sollen ─ ausgehend von einem vorhandenen Ansatz von Seelecke ─ innovative Erweiterungen erarbeitet werden: Einmal geht es um die Erweiterung des FEM –Modells auf zweiaxiale Spannungszustände. Zum zweiten soll das Modell in mathematisch-numerischer Hinsicht in einer parallelen Prozessrechnerumgebung implementiert werden, welche die Berechnung komplexer Prozesse ermöglicht. Der zweite Aspekt betrifft die Erweiterung des naturwissenschaftlichen Verständnisses zur Einstellung von Phasengleichgewichten in festen Körpern an der Skalengrenze zwischen Mikro- und Mesoskala. Hier geht es um das Verständnis der Auswirkungen von Grenzflächeneffekten auf das Gefüge einer Phasenmischung und auf die materialtypischen Hysteresen in den Prozessdiagrammen.

Mit dem beantragten Vorhaben soll ein Beitrag zur skalenübergreifenden Modellierung und Simulation von Formgedächtnislegierungen（FGL）geleistet韦尔登.在Festkörpern中，通过分子动力学（MD）模拟方法，可以对相的结构演化进行研究。大足将是一个前手，伦纳-琼斯医学博士模型auf大科尔珀angewendet，deren Größeordnung bis在die mesoskopische Skala herauf reicht。在这一框架下，FGL的数值计算模型和Müller、Achenbach和Seelecke（MAS）的线性模型得到了很好的结果。Dieses Modell leitet die nicht-linearen，temperaturabhängigen Last- Dehnungsbeziehung für diese Materialklasse alisch auf der Grundlage ihrer physikalischen Ursache（Phashewandlungen der Gittergefüge）ab.这些自相矛盾的现象来自于同质的水晶石，它们在中尺度的头骨上的扩张是非常明显的。MAS Modell在FGL的一个skalenübergreifenchung Untersuchung上有一个很好的解释。两种不同的研究方法：首先在一个FEM中实现MAS模型。本文通过对Seelecke有限元模型的分析，提出了一种新的计算方法韦尔登：即二维轴跨有限元模型的计算方法.在一个韦尔登中，两个数学-数值模拟器Hinsicht中的模型，以及复杂程序的实现。Der zweite Aspekt betrifft die Erweiterung des naturwissenschaftlichen Verständnisses zur Einstellung von Phasengleichgewichten in festen Körpern an der Skalengrenze zwischen Mikro- und Meskala.在这里，我们看到的是，在生产过程中，由于生产过程中的阶段性和材料类型的滞后性，导致了生产过程的滞后性。