Theoretical and experimental investigations of fatigue crack growth in ferroelectrics under cyclic electromechanical loading
Theoretical and experimental investigations of fatigue crack growth in ferroelectrics under cyclic electromechanical loading
批准号:
5397378
负责人:
Professor Dr. Meinhard Kuna
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Grants
财政年份:
2002
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2001-12-31 至 2005-12-31
中文摘要
疲劳裂纹行为是评估智能结构可靠性和耐久性的重要依据。本研究的目的是定性解释和定量描述铁电和压电陶瓷材料的疲劳裂纹扩展机制。为此,计划的方法,结合实验研究,理论建模和数值模拟。主要的重点是断裂过程区,畴切换现象诱导的非线性效应和控制的故障机制。因此,微观力学和唯象本构模型将被开发,实施到有限元代码和应用于模拟机械,电气和组合载荷下的疲劳裂纹行为。实验将进行调查域切换的非线性效应,并测量断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率。将提出合适的断裂准则和疲劳裂纹扩展规律,并通过实验加以验证。研究结果将为智能铁电结构的构件设计和在机电循环载荷作用下的可靠性评估提供指导。
英文摘要
Fatigue crack behaviour is of most importance for the assessment of reliability and durability of smart structures in engineering practice. The aim of the present research proposal is the qualitative explanation and the quantitative description of fatigue crack growth mechanisms in ferroelectric and piezoelectric ceramic materials. For this purpose an approach is planned, combining experimental investigations, theoretical modelling and numerical simulations. The main emphasis is on the fracture process zone, where domain switching phenomena induce nonlinear effects and control the failure mechanisms. Therefore, micromechanical and phenomenological constitutive models will be developed, implemented into FEM-codes and applied to simulate the fatigue crack behaviour under mechanical, electrical and combined loading. Experiments will be undertaken to investigate the nonlinear effect of domain switching and to measure fracture toughening and fatigue crack growth rates. Suitable fracture criteria and fatigue crack growth laws will be proposed and verified by experiments. The results will provide guidelines for component design and reliability evaluation of smart ferroelectric structures under cyclic electromechanical loading.
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会议论文
Multi-scale modeling of fracture behavior of polycrystalline ferroelectric ceramics under monotonic and cyclic electromechanical loading
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批准号:327013632
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2017
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负责人:Professor Dr. Meinhard Kuna
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依托单位:
Skalenübergreifende Modellierung und Simulation des Schädigungsverhaltens polykristalliner ferroelektrischer Keramiken bei elektro-mechanischer Beanspruchung
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批准号:214252403
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2012
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负责人:Professor Dr. Meinhard Kuna
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依托单位:
Numerische Beanspruchungsanalysen und bruchmechanische Festigkeitskriterien zur Optimierung der Thermoschockbeständigkeit von gradierten und geschichteten Strukturen aus Feuerfestwerkstoffen
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批准号:113970381
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项目类别:Priority Programmes
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2009
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负责人:Professor Dr. Meinhard Kuna
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依托单位:
Entwicklung eines Sensors auf der Basis piezoelektrischer Polymerfolien zur in-situ Messung von Spannungsintensitätsfaktoren bei Ermüdungsrisswachstum
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批准号:80504560
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2008
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负责人:Professor Dr. Meinhard Kuna
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依托单位:
Entwicklung eines Mehrskalenmodells zur Beschreibung des Bruchverhaltens von GJS-400 bei statischer und stoßartiger Beanspruchung im gesamten Zähigkeitsbereich
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批准号:61109554
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2008
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负责人:Professor Dr. Meinhard Kuna
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依托单位:
Modellierung von Risswachstum in piezoelektrischen Materialien mittels moderner adaptiver FEM-Lösungsstrategien
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批准号:18981908
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2006
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负责人:Professor Dr. Meinhard Kuna
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依托单位:
Bestimmung von Materialkennwerten des spröd-duktilen Bruchverhaltens aus Small-Punch-Kleinstproben.
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批准号:5429769
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2004
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负责人:Professor Dr. Meinhard Kuna
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依托单位:
Entwicklung eines viskoplastischen schädigungsmechanischen Werkstoffgesetzes für Lotwerkstoffe in Mikroelektronik
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批准号:5398597
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2003
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负责人:Professor Dr. Meinhard Kuna
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依托单位:
Identifikation elastoplastischer und schädigungsmechanischer Materialparameter anhand gemessener Verformungsfelder
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批准号:5299684
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2001
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负责人:Professor Dr. Meinhard Kuna
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依托单位:
Identifikation elastoplastischer und bruchmechanischer Materialparameter aus Small-Punch-Kleinstproben mit Hilfe numerischer Simulation
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批准号:5208036
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:1999
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负责人:Professor Dr. Meinhard Kuna
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依托单位:
Entwicklung von Randelementmethoden zur elektromechanischen Festigkeitsanalyse von piezoelektrischen Strukturen mit Defekten
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批准号:5151845
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:1999
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负责人:Professor Dr. Meinhard Kuna
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依托单位:
Das Versagen ferroelektrischer Keramiken unter kombinierten elektrischen und mechanischen Beanspruchungen - Theoretisch-numerische Simulation
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批准号:5149660
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项目类别:Priority Programmes
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资助金额:$0.0万
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财政年份:1998
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负责人:Professor Dr. Meinhard Kuna
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依托单位:
国内基金
海外基金
TXNIP调控实验性青光眼视乳头星形胶质细胞的激活及其机制研究
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批准号:82371048
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项目类别:面上项目
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资助金额:49.00万元
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批准年份:2023
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负责人:钟一声
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依托单位:
GLS1通过α-KG调控表观遗传修饰在实验性近视巩膜重塑中的作用机制
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批准号:82371092
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项目类别:面上项目
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资助金额:49.00万元
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批准年份:2023
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负责人:柯碧莲
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依托单位:
多发性硬化相关microRNA和靶基因鉴定及其对Th17和Treg细胞生成及分化的作用
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批准号:81171120
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2011
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负责人:付锦
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依托单位: