Festigkeit, Schädigung und Stoffgesetz zellularer Metalle unter mehrachsiger Beanspruchung

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Ziel des Forschungsvorhabens ist es, das Verformungs- und Versagensverhalten von metallischen Schäumen insbesondere unter mehrachsigen Beanspruchungszuständen experimentell zu untersuchen und das Verformungsverhalten der Probekörper mit geeignet modifizierten Stoffgesetzen der Kontinuumsmechanik unter Berücksichtigung der mikromechanischen Schädigung zu simulieren. Als wesentliche Schwerpunkte sollen dabei der Einfluß der Mikrostruktur verschiedener Metallschäume sowie die Mehrachsigkeit des Spannungszustandes (1. Spannungsvariante) auf das Verformungsverhalten einschließlich der Schädigung herausgearbeitet und in einem entsprechenden Stoffgesetz modelliert werden.Zur Analyse der Mikrostruktur der Schäume und ihrer Veränderung unter Einwirkung mechanischer Belastung kommt die MikroComputer-Tomographie (µCT) zum Einsatz. Die CAD-Daten der 3D-Strukturbilder aus der µCT sollen direkt als Eingabedaten für eine numerisch mikromechanische Modellierung (Finite Elemente bzw. Randelemente) verwendet werden.Die aus dem Forschungsprojekt erwarteten wissenschaftlichen Erkenntnisse sowie die versuchs- und meßtechnischen Erfahrungen sollen längerfristig in die Entwicklung und experimentelle Validierung von Stoffgesetzen der Schädigungsmechanik für komplexe Werkstoff-Verbunde (Metall-Verbundwerkstoffe, faserverstärkte Kunststoffe) sowie biologische Materialien wie Knochen einfließen.