Modellierung elektromechanischer Felder und der Beanspruchung in piezoelektrischen Festkörpern

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Herbert Balke
• Fachliche Zuordnung: Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
• Förderung: Förderung von 1995 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5232206

Für die Auswertung von Bruchversuchen an Vierpunkt-Biegeproben, DCB-Biegeproben, DCB-Proben und Proben mit Grenzflächenrissen an inneren Elektroden an der TU Hamburg-Harburg (Fortsetzungsantrag Prof. Schneider) sind die elektromechanischen Beanspruchungsparameter in FE-Rechnungen zu ermitteln. Die Versuche dienen der Bestimmung materialspezifischer Bruchkurven stationärer Risse, bei stabilem und unter kritischem Rißwachstum.Die mikromechanische Modellierung wird für in der Prozeßzone relevante Umpolungsprozesse fortgesetzt. Durch Verknüpfung des konstitutiven Modells mit FE-Feldrechnungen sollen Voraussagen zum Entlastungseffekt der Prozeßzone auf die Rißspitze und die Zunahme des Rißwachstumswiderstandes bei Rißverlängerung (R-Kurve) gewonnen werden.In Zusammenarbeit mit Dr. Bahr wird mit der Abschätzung ferroelektrisch induzierter Zugspannungen ein Beitrag zur Modellierung elektrisch getriebener Rißausbreitung geleistet.Eine Kombination von mikromechanischen und phänologischem Zugang zu einer konstitativen Theorie ferroelektrischer/ferroelastischer Materialien soll im Kontakt mit Dr. Kamlah (Fortsetzungsantrag Prof. Munz, Karlsruhe) versucht werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 734: Multifunktionswerkstoffe