Nicht-lokale mikromechanische Schädigungsmodellierung für metallische Werkstoffe mittels netzfreien Verfahren

采用有限元法的数值模拟方法可以解决数值迭代中的一些问题，例如采用一个复杂的数值模拟方法，如Z.B.一种新型塑料模具一个不受限制的工作模式。Aufgrund der greßen Verzerrungen der versagten Elemente führt die numerische Berechnung häufig zur Nichtkonvergenz.为了使塑料模具的安装更加方便，我们需要一个C1-Elementformulierung nötig，在Implementierung和Berechnungen verursachen中使用zusätzliche Schwierigkeiten。自韦尔登以来，自由网格计算一直是解决这一问题的另一种数值方法，而有限元法并不起作用。Netzfreie Verfahren können den Einfluss von Elementverformungen vermeiden and liefern direkt die stetigen höheren Ableitungen der Verzerrungen.在此韦尔登为非局部Schädigungmodelle公式建立了网络自由计算模型，在有限元软件ABAQUS中实现了该模型，并对duktilen Werkstoffversagens eingesetzt进行了建模。Mithilfe der netzfreien Verfahren韦尔登Werkstoffversagen sowie dessen Größeneffekte in Zug- und Biegeproben systematisch untersucht.通过有限元法的修正和修正，可以有效地提高网络的稳定性。Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts liegt in Anwendbarkeit und Fähigkeit der nichtlokalen Modelle zur Vorhersage des Risswachstums in den angerissenen Proben. Es wird geprüft，ob und wieweit die realentenkorrektur die reale Geometrie- und Größeneffekte erfassen können.

Die numerische Modellierung des Werkstoffversagens mit Finite-Elemente-Methode leidet sehr häufig unter Konvergenzproblemen der numerischen Iterationen, insbesondere, wenn man mit einem Komplexwerkstoffmodell, wie z.B. einem Gradientenplastizitätsmodell bzw. einem nicht-lokalen Schädigungsmodell, arbeitet. Aufgrund der großen Verzerrungen der versagten Elemente führt die numerische Berechnung häufig zur Nichtkonvergenz. Für die höheren Gradienten der plastischen Dehnungen wird häufig eine C1-Elementformulierung nötig, die zusätzliche Schwierigkeiten in Implementierung und Berechnungen verursachen. Seit einigen Jahren werden netzfreie Verfahren als eine alternative numerische Methode für solche Probleme eingeführt, die mit der FEM nicht effektiv zu lösen sind. Netzfreie Verfahren können den Einfluss von Elementverformungen vermeiden und liefern direkt die stetigen höheren Ableitungen der Verzerrungen. In diesem Vorhaben werden die netzfreien Verfahren für nicht-lokale Schädigungsmodelle formuliert, in dem FEM Programm ABAQUS implementiert und für die Modellierung des duktilen Werkstoffversagens eingesetzt. Mithilfe der netzfreien Verfahren werden Werkstoffversagen sowie dessen Größeneffekte in Zug- und Biegeproben systematisch untersucht. Ferner werden Rechenstabilität, -effizienz sowie -genauigkeit der netzfreien Verfahren mit der FEM verglichen und bewertet. Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts liegt in Anwendbarkeit und Fähigkeit der nichtlokalen Modelle zur Vorhersage des Risswachstums in den angerissenen Proben. Es wird geprüft, ob und wieweit die Gradientenkorrektur die reale Geometrie- und Größeneffekte erfassen können.