Experimente, Modellbildung und Berechnung des temperatur-, alterungs- und größenabhängigen Verhaltens von Zink-Druckguss

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Stefan Hartmann
• Fachliche Zuordnung: Mechanik
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 286792688

Aufbauend auf Experimenten an einem Zink-Druckguss Material, die das thermo-mechanische Verhalten sowie das Altern zeigen, ist ein Ziel des Projektes die Entwicklung eines geeigneten Materialmodells. Dieses soll das ausgeprägte geschwindigkeits- und temperaturabhängige Verhalten sowie den Alterungsprozess beschreiben. Zudem weist das Material eine Dickenabhängigkeit auf, welche in die Modellierung mit einbezogen wird. Die auftretenden Materialparameter werden an den Zug-, Druck- und Torsionsexperimenten bei unterschiedlichen Temperaturen und unterschiedlichem Alter identifiziert. Das resultierende Materialmodell wird in ein Finite-Elemente Programm implementiert. Insgesamt entsteht, neben der Wärmeleitungsgleichung, den Gleichgewichtsbedingungen sowie einer partieller Differentialgleichung zur Berücksichtigung der Dickenabhängigkeit, ein großes Algebro-Differentialgleichungssystem, welches mit fehlerkontrollierten Zeitintegrationsverfahren höherer Ordnung behandelt wird. Zudem werden numerische Untersuchungen des Randeffektes und der unterschiedlichen Zeitskalen bearbeitet.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen