The effect of particle arrangement on the mechanical behaviour of particle reinforced alloys: Experimental study and modelling using a new discretisation method

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In diesem Forschungsvorhaben soll in erster Linie die Rolle von Teilchenanordnungen (und insbesondere vom Grad der Clusterbildung) in zweiphasigen, teilchenverstärkten metallischen Werkstoffen untersucht werden. Das Verfestigungsverhalten einer Zelle wird durch ein Versetzungsmodell unter Berücksichtigung der lokalen Teilchenanordnung beschrieben. Auf diesen Methoden aufbauend soll diese neue Art der Modellierung des mechanischen Verhaltens weiterentwickelt und auf 3D-Rechnungen sowie große Volumenanteile von Teilchen ausgeweitet werden. Dazu werden u. a. Versuchsdaten der Forschergruppe "Untersuchungen des Verformungsverhaltens heterogener Werkstoffe mittels enger Verbindung von Experiment und Rechnung" (Sprecher: Prof. Dr. H. Neuhäuser) herangezogen, mit der eine enge Kooperation vereinbart wurde. Als "Produkt" dieses Forschungsvorhabens sind Empfehlungen zur Optimierung der Teilchenanordnungen hinsichtlich der Festigkeit, insbesondere Kriechfestigkeit, teilchenverstärkter Materialien zu erwarten. Darüber hinaus soll die neue Art der Modellierung, falls sie sich bei den MMC´s auf der Aluminiumbasis bewährt, für Anwendungen an eine breitere Klasse von Verbundwerkstoffen zur Verfügung stehen. Insbesondere soll das mechanische Verhalten von Werkstoffen modelliert werden, bei denen die in situ-Ausscheidungskinetik und die Ostwald-Reifung eine Rolle spielen.