Transiente thermomechanische Analyse von Gradientenwerkstoffen mit Rissen unter Thermoschock

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Chuanzeng Zhang
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 31066845

Im geplanten Vorhaben soll das transiente thermomechanische Verhalten von Gradientenwerkstoffen mit Rissen unter Thermoschock numerisch analysiert werden. Zu diesem Zweck sollen effiziente und leistungsfähige Randintegralgleichungsmethoden oder Randelementmethoden entwickelt werden. Dabei sollen globale und lokale Randintegralgleichungen verwendet werden. In der globalen Randintegralgleichungsmethode werden eine Faltungsquadratur zur zeitlichen Approximation und eine Galerkin-Methode oder Kollokationsmethode für die räumliche Diskretisierung verwendet. In der lokalen Randintegralgleichungsmethode werden die Technik der Laplace-Transformation und eine netzlose Methode mittels der beweglichen kleinsten Fehlerquadrate für die räumliche Diskretisierung im transformierten Bereich herangezogen. Zeitabhängige Lösungen werden dann mittels der Laplace-Rücktransformation gewonnen. Die zu entwickelnden globalen und lokalen Randintegralgleichungsmethoden sollen in der Lage sein, Gradientenwerkstoffe mit beliebiger Werkstoffgradierung, beliebigen Rändern und Risskonfigurationen unter Thermoschock numerisch zu simulieren. Es werden zwei-dimensionale Rissprobleme behandelt. Untersucht werden sollen insbesondere die transienten Effekte des Thermoschocks und die Einflüsse der Werkstoffgradierung sowie der Rissorientierung auf die Rissspitzenparameter.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen