FASS - Physikalische Modellierung und Simulation der Ermüdungseigenschaften von metallischen Dünnschicht-Systemen und feinkörnigen oberflächennahen Mikrostrukturen.
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Auf der Seite der Modellierung und der Simulation ist das erzielte Verständnis der Mechanismen der Versetzungsmusterbildung ein wesentlicher Fortschritt. Dies hat es erlaubt, dass erstmalig realistische Versetzungsmuster durch Simulationen vorhergesagt werden konnten. Experimentelle Daten haben dabei geholfen, Simulationsdaten zu validieren. Zusammen mit unseren Projektpartnern konnte dann die simulative Vorhersage der Bildung von persistenten Gleitbändern während zyklischer Beanspruchung einen großen Schritt vorangebracht werden, auch wenn hier sicherlich noch einiges an weiterer Forschungsarbeit nötig sein wird. Die Entwicklung des D2C-Analyseansatzes war dabei ein wichtiger Schritt gewesen, da dies die direkte Verknüpfung von diskreten Versetzungsdaten mit Kontinuumsdaten ermöglicht. Gleichzeitig hat sich dies auch als gutes Bindeglied zu experimentell beobachteten Versetzungen erwiesen: u.a. konnte dieser Ansatz dazu genutzt werden, die Interaktion von Versetzungen mit einer Korngrenze in Bezug auf Bildkräfte zu studieren. Es war zu Projektbeginn nicht damit zu rechnen gewesen, dass wir direkt und ohne größere Forschungssackgassen in der Lage sein würden, Versetzungszellstrukturen in Übereinstimmung mit den Experimenten zu reproduzieren. Eine weitere sehr glückliche und nicht vorhersagbare Entwicklung war die Entwicklung des neuen „D2C Analysekonzepts“, das derart viele neue Möglichkeit mit sich brachte, dass Prof. Sandfeld darauf basierend einen erfolgreichen ERC Starting Grant Antrag stellen konnte. Insgesamt sind aus diesem europäischen Projekt eine Reihe von über die Projektlaufzeit fortbestehenden Zusammenarbeiten erwachsen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Scaling properties of dislocation simulations in the similitude regime, Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering, 22 (2014), 065012
M. Zaiser, S. Sandfeld
(Siehe online unter https://doi.org/10.1088/0965-0393/22/6/065012) - High temperature nanoindentation: The state of the art and future challenges, Current Opinion in Solid State and Materials Science, 19 (2015) 354–366
J.M. Wheeler, D.E.J. Armstrong, W. Heinz, R. Schwaiger
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.cossms.2015.02.002) - Microstructural comparison of the kinematics of discrete and continuum dislocations models, Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering 23 (2015) 085003
S. Sandfeld, G. Po
(Siehe online unter https://doi.org/10.1088/0965-0393/23/8/085003) - Orientation-dependent pattern formation in a 1.5D continuum model of curved dislocations, MRS Online Proceedings Archive 1755 (2015)
S. Sandfeld, V. Verbeke, B. Devincre
(Siehe online unter https://doi.org/10.1557/opl.2015.200) - Pattern formation in a minimal model of continuum dislocation plasticity, Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering, 23 (2015) 065005
S. Sandfeld, M. Zaiser
(Siehe online unter https://doi.org/10.1088/0965-0393/23/6/065005) - A Universal Approach Towards Computational Characterization of Dislocation Microstructure, JOM 68 (2016) 2065-2072
D. Steinberger, R. Gatti, S. Sandfeld
(Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s11837-016-1967-1) - Continuum representation of systems of dislocation lines: A general method for deriving closed-form evolution equations, Journal of the Mechanics and Physics of Solids 95 (2016) 585-601
M. Monavari, S. Sandfeld, M. Zaiser
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.jmps.2016.05.009) - D2C—Converting and Compressing Discrete Dislocation Microstructure Data. TMS 2016 145th Annual Meeting & Exhibition. Springer, Cham, 2016. S. 531-538
D. Steinberger, M. Leimberger, S. Sandfeld
(Siehe online unter https://doi.org/10.1007/978-3-319-48254-5_64) - Quantitative insitu TEM nanotensile testing of single crystal Ni facilitated by a new sample preparation approach, Micron 94 (2017) 66–73
V. Samaeeaghmiyoni, H. Idrissi, J. Groten, R. Schwaiger, D. Schryvers
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.micron.2016.12.005)
