x-ray microtomography and adaptive FE-simulation of the damageprozesses at the microscale of particle-reinforced metal matrix composites

X 射线显微断层扫描和颗粒增强金属基复合材料微观损伤过程的自适应有限元模拟

• 批准号: 5231474
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Horst-Artur Crostack
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Qualitätswesen (LQW) (aufgelöst)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1999-12-31 至 2003-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5231474?language=en
• 关键词: ray; microtomography; adaptive; FE; simulation

Um die Herstellung von partikelverstärkten Metallmatrix-Verbundwerkstoffen hinsichtlich vorgegebener Eigenschaften optimieren zu können, ist die Untersuchung des Schädigungsverhaltens unter Belastung von großem Interesse. Als einziges zerstörungsfrei arbeitendes Messverfahren eignet sich hierzu die Mikro-Tomographie mit Synchrotronstrahlung, da sich die mittleren Partikelgrößen derartiger Werkstoffe im Bereich von 10-50 Mikrometern bewegen. Sowohl der numerischen Simulation der eintretenden Mikroschädigungen als auch der vorher stattfindenden Verformungsvorgänge kommt eine große Bedeutung zu. Im Rahmen des Projekts sollen zunächst mikrotomographische Messungen an unbelasteten Zugproben der Verbundwerkstoffe und im weiteren Verlauf zur Erfassung der Dynamik des Schädigungsverlaufs auch während der Belastung durchgeführt werden. Die gewonnenen dreidimensionalen Gefügeausschnitte der Werkstoffe sollen in einem FE-Modell auf Basis der sich hierfür anbietenden dual-gemischten Diskretisierungen abgebildet werden. Ein adaptiver FE-Code auf Basis gewichteter residuenbasierter Fehlerschätzer soll eingesetzt werden, um das Werkstoffverhalten vor dem Auftreten und beim Fortschreiten der Mikroschädigungen mit vorgebener Genauigkeit zu simulieren.

Um die Herstellung von partikelverstärkten Metallmatrix-Verbentwerkstoffen hinsichtlich vorgebener Eigenschaften optiieren zu können，ist die Untersuchung des Schädigungsverhaltens unter Belastung von großem Interesse.作为一种零部件工作，Messverfahren具有较高的同步辐射显微层析成像技术，该技术可在10-50微米的范围内实现小型零件加工。因此，数值模拟的eintretenden Mikroschädigungen als auch der vorher stattfindenden Verformungsvorgänge kommt eine große Bedeutung zu。Im Rahmen des Projekts sollen zunächst mikrotomographische Messungen an unbelasteten Zugproben der Vertagwerkstoffe and im weiteren Verlauf zur Erfasung der Dynamik des Schädigungsverlaufs aufs auch während der Belastung durchgeführt韦尔登.在此基础上建立了一个有限元模型，求解了三维几何模型中的三维几何结构，该模型具有双重几何结构，可用于韦尔登。一个自适应的FE-代码auf的基础gewichteter residuenbasierter Fehlerschätzer soll eingesetzt韦尔登，um das Werkstoffverhalten vor dem Auftreten and beim Fortschreiten der Mikroschädigungen mit vorgebener Genauigkeit zu simulieren。