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Entwicklung eines Mehrskalenmodells zur Beschreibung des Bruchverhaltens von GJS-400 bei statischer und stoßartiger Beanspruchung im gesamten Zähigkeitsbereich

开发多尺度模型来描述 GJS-400 在整个韧性范围内的静态和冲击载荷下的断裂行为

基本信息

批准号：
61109554
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：
2008
资助国家：
德国
起止时间：
2007-12-31 至 2015-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/61109554?language=en
关键词：
Entwicklung eines Mehrskalenmodells zur Beschreibung

项目摘要

Gusseisen mit Kugelgraphit zeigen bei tieferen Temperaturen und dynamischer Beanspruchung im Vergleich zu Stählen ein erheblich komplexeres Bruchverhalten im spröd-duktilen Übergangsbereich. Die Ursachen dafür sind in der ausgeprägten Heterogenität der Mikrostruktur von Gusseisen zu suchen. Durch die Entwicklung eines schädigungsmechanischen Mehrskalenmodells wird im Projekt das Initiierungs- und Ausbreitungsverhalten von Rissen in ferritischem Gusseisen mit Kugelgraphit GJS-400 im gesamten Zähigkeitsbereich numerisch simuliert. In der zweiten Antragsphase soll der Bruchmechanismus mit einem mikromechanischen Modell erforscht werden, welches die graphitinduzierten Hohlräume vor der Rissspitze diskret auflöst. Indem der Versagensmechanismus der Hohlraumbrücken explizit berücksichtigt wird, können das Versagen mit einem Einporenmechanismus und ein Größeneffekt beschrieben werden, was den experimentellen Be- obachtungen entspricht. Durch Parameterstudien sollen Mikrostrukturen mit optimalen Bruchei- genschaften identifiziert werden. Die damit gewonnenen Erkenntnisse bilden die Grundlage für die Weiterentwicklung des in der ersten Antragsphase erarbeiteten makroskopischen Modells. Mit diesem Modell werden geeignete bruchmechanische Kenngrößen und prüftechnische Auswertemethoden abgeleitet, die eine Übertragbarkeit von Kleinproben auf Großproben bzw. Bauteile ermöglichen.

Gusseisen mit Kugelgraphit zeigen bei tieferen 温度和动态 Beanspruchung im Vergleich zu Stählen ein erheblich komplexeres Bruchverhalten im spröd-duktilen Übergangsbereich。 Die Ursachen dafür sind in der ausgeprägten Heterogenität der Mikrostruktur von Gusseisen zu suchen。在 ferritischem Gusseisen 和 Kugelgraphit GJS-400 中，在 gesamten Zähigkeitsbereich numerisch simuliert 中建立初始项目和辅助管理模型。在两个 Antragsphase 的 Bruchmechanismus 和一个微机械模型的研究中，我们将石墨化的 Hohlräume 和 Rissspitze 磁盘一起使用。在 Hohlraumbrücken 的 Versagensmechanismus 中，我们明确了 Versagen 的概念，它与 Versagen 的内部机制和 Größeneffekt 的效果有关，是实验性的。 Durch 参数研究了微观结构的优化，以优化 Brucheigenschaften 的识别。该模型的基本原理是在之前的 Antragsphase 模型中进行的。 Mit diesem Modell werden geeignete bruchmechanische Kenngrößen und prüftechnische Auswertemethoden abgeleitet，die eine Übertragbarkeit von Kleinproben auf Großproben bzw。 Bauteile ermöglichen。