Versetzungsbasierte Gradienten-Plastizitätstheorie

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Thomas Böhlke
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 189971049

Ziel des Projektes ist die Erweiterung des während des ersten Finanzierungszeitraumes entwickelten Konzeptes der Gradientenkristallplastizität kleiner Deformationen auf große Deformationen zu erweitern. Analog zum Konzept kleiner Deformationen, ist das Konzept großer Deformationen an die CDD-Theorie gekoppelt. Diese berücksichtigt Transportterme der Versetzungen. Die Kristallgradientenplastizität wird durch einen solchen Ansatz mit der CDD verknüpft und schließt diese dadurch konstitutiv ab. Es wird erwartet, dass die so erweiterte Gradiententheorie Größeneffekte in Oligokristallen abbildet, welche sowohl durch ein größenabhängiges Verhalten des korngrenzfreien Volumens als auch durch Korngrenzeffekte verursacht werden. Zudem soll im zweiten Finanzierungszeitraum das bisher entwickelte elastischplastische Korngrenzfließmodell um eine Orientierungsabhängigkeit der plastischen Korngrenzterme (wie beispielsweise der plastischen Fließgrenze) von z.B. der Orientierung der Korngrenze und der Kristallorientierungen benachbarter Körner erweitert werden. Hierbei ist eine effiziente geometrisch nichtlineare Erweiterung des bisherigen elastisch-plastischen Korngrenzmodells geplant. Durch den Vergleich von Simulationsergebnissen mit Experimenten (Biegung von Mikrobalken, Torsion dünner Drähte, Zugversuche), sowie durch Benchmark Simulationen, z.B. DDD, ist ein breites Anwendungssprektrum gegeben.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 1650: Dislocation based Plasticity