Identifikation elastoplastischer und schädigungsmechanischer Materialparameter anhand gemessener Verformungsfelder

基于测量的变形场识别弹塑性和损伤机械材料参数

• 批准号: 5299684
• 负责人: Professor Dr. Meinhard Kuna
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Mechanik und Fluiddynamik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2000-12-31 至 2004-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5299684?language=en
• 关键词: Identifikation; elastoplastischer; und; sch; digungsmechanischer

Mit der modernen Schädigungsmechanik verfolgt man das ehrgeizige Ziel, im Rahmen einer Kontinuumstheorie sowohl die klassischen nichtlinearen Deformationsprozesse als auch die Schädigungsmechanismen (z.B. in duktilen Werkstoffen) bis hin zum Bruchversagen zu beschreiben. Die strenge Realisierung dieses Vorhabens stößt jedoch zur Zeit noch auf erhebliche Schwierigkeiten, die einerseits die mathematisch-numerischen Lösungen der entsprechenden Randwertaufgaben betreffen und andererseits mit der Bestimmung der entsprechenden Materialparameter verbunden sind. Im vorliegenden Projekt wird eine Methode entwickelt, die aus der Messung inhomogener Verschiebungsfelder direkt an Kerben und Rissen sowohl elastisch-plastische als auch schädigungsmechanische Werkstoffparameter des Gurson-Tvergaard-Needleman-Modells (GTN-Modell) ermittelt. Die Parameteridentifikation erfolgt iterativ durch mehrfache numerische Simulation des Deformations- und Schädigungsverhaltens der Prüfkörper. Die Verschiebungsmeßwerte sind Eingangsdaten für die inverse Aufgabenstellung, die mittels nichtlinearer Optimierung gelöst wird. Auf der Grundlage der identifizierten Materialparameter können dann Festigkeit und Versagen verschiedenster Konstruktionselemente quantitativ vorhergesagt und optimiert werden.

现代变形力学的发展趋势是，在一种连续性理论中，经典的非线性变形过程也是变形力学（z.B.在duktilen Werkstoffen）bis hin zum Bruchversagen zu beschreiben.这些材料的实际强度在时间上也比预期的要大，因此，通过对材料参数的估计，可以对材料参数的数学-数值计算进行改进和修正。在本课题中，采用了一种新的方法，即用GTN-模型（Gurson-Tvergaard-Needleman-Modell）的弹性-塑性力学参数来确定测量不均匀性的Verbenebungsfelder方向的Kerben和Rissen。参数识别erfolgt通过mehrfache numerische Simulation des Deformations- und Schädigungsverhaltens der Prüfkörper迭代。Die Versebungsmeßwerte sind Eingangsdaten für die inverse Aufgabenstellung，die mittels nichtlinerer Optimierung gelöst wird.在确定材料参数的基础上，通过Festigkeit和Versagen验证结构选择的定量和优化韦尔登。