Röntgen-Mikrotomographie und FE-Simulation der 3D-Verformungs- und Schädigungsprozesse von Metall/Diamant-Verbundwerkstoffen

金属/金刚石复合材料 3D 变形和损伤过程的 X 射线显微断层扫描和有限元模拟

• 批准号: 5448777
• 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: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2006-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5448777?language=en
• 关键词: ntgen; Mikrotomographie; und; FE; Simulation

Die Lebensdauer von partikelverstärkten Metallmatrixverbundwerkstoffen wird durch vor dem Bruch ablaufende (Mikro-)Schädigungsprozesse, wie der Ablösung der Partikel von der Matrix und der Rissbildung und dem Risswachstum in den Verbundpartnern, bestimmt. Das Verständnis der Abhängigkeit dieser Prozesse von den eigenschaften der Partikel, der Matrix und der Grenzschicht sowie vom Gefügeaufbau ermöglicht es, durch geeignete Wahl der Ausgangsstoffe und der Herstellungsbedingungen ein im Hinblick auf das Einsatzverhalten und die Lebensdauer optimales Verbundverhalten einzustellen. Zur Bereitstellung derartiger Informationen ist im Rahmen dieses Antrags eine 3-dimensionale Analyse der Verformungs- und Schädigungsprozesse in partikelverstärkten Verbundwerkstoffen vorgesehen. Sie soll am Beispiel des technisch bedeutsamen Systems Kobalt/Diamant und in enger Vebindung von Experiment und Simulation durchgeführt werden. Für die experimentellen Analysen werden mittels hochenergetischer Synchrotronstrahlung hoch aufgelöste 3D-Tomogramme von Proben vor und nach einer Zugbelastung erzeugt, die das Gefüge im Ausgangszustand und den Schädigungsverlauf während der Belastung abbilden. Für die 3-dimensionale Simulation der Verformungs- und Schädigunsprozesse werden die experimentell analysierten Gefügeausschnitte realistisch in ein FE-Modell abgebildet. Aus den experimentellen Daten werden die für die Simulationsrechnung erforderlichen Randbedingungen gewonnen. Hierdurch wird die Möglichkeit eröffnet, die FE-Simulationsergebnisse mit den experimentellen Befunden zu vergleichen und die Sicherheit geschaffen, im Rahmen von FEM-Parameterstudien experimentell nicht realisierte Gefügekonstellationen zu analysieren.

金属基体合金零件的寿命取决于其制造工艺，如基体合金零件的制造工艺、基体合金零件的制造工艺和基体合金零件的制造工艺以及基体合金零件的制造工艺。Das Verständnis der Abhängigkeit dieser Prozesse von den eigenschaften der Partikel，der Matrix und der Grenzschicht sowie vom Gefügeaufbau ermöglicht es，durch geignete Wahl der Ausgangsstoffe und der Herstellungsbedingungen ein im Hinblick auf das Einsatzverhalten and die Lebensdauer optimales Verzverhalten einzustellen. Zur Bereitstellung derartiger Informationen ist im Rahmen dieses Antrags eine 3-dimensional Analyse der Verformungs- und Schädigungsprozesse in partikelverstärkten Verzen werkstoffen vorgesehen.您将通过韦尔登和模拟的方式，在技术上对Kobalt/Diamant系统进行研究和开发。对于实验分析，韦尔登使用高能量的同步辐射增强Proben的3D层析成像，并在一个Zugbelastung erzeugt之后，将该Gefüge im Ausgangszustand den Schädigungsverlauf während der Belastung abbilden。对于三维仿真的Verformungs-和Schädigunsprozesse韦尔登的实验分析Gefügeausschnitte realistisch在一个FE模型abgebildet。从实验数据韦尔登到仿真结果。然而，由于Möglichkeit错误，FE-模拟方法与实验方法相结合，在FEM-参数实验研究中，没有实现分析的Gefügekonstellation。