Druckfestigkeitsuntersuchungen für poröse spröde Werkstoffe am Beispiel des Porenbetons

• Antragsteller: Professor Dr. Dietrich Stoyan
• Fachliche Zuordnung: Mathematik
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5393372

Die Berechnung der Druckfestigkeit poröser spröder Werkstoffe mit unregelmäßig verteilten Poren ist ein schwieriges Problem, für das bis jetzt nur Näherungsverfahren existieren. Der Grund dafür ist die zufällige Geometrie der Poren, die zu einer Vielzahl sehr komplizierter zufälliger geometrischer Konfigurationen führt, die analysiert werden müßten, um Mittelwerte zu erhalten, die als homogenisierte Materialparameter verwendet werden könnten. Die Idee des Projektes besteht darin, simulierbare Modelle der stochastischen Geometrie für die Porensysteme zu benutzen, die eigentliche Werkstoffstruktur durch ein Netzwerk von homogenen spröden Balken unterschiedlicher Stärke zu approximieren und die Druckfestigkeit dieses Netzwerks durch klassische Methoden für dreidimensionale Stabtragwerke zu bestimmen. Das soll es ermöglichen, in hinreichender Geschwindigkeit eine Vielzahl von porösen Werkstoffkonfigurationen durchzurechnen und so zu praktisch nutzbaren Aussagen über Druckfestigkeitsmittelwerte zu gelangen. Das Fernziel ist die Beeinflussung der Materialeigenschaften durch gezielte Wahl der Mikrostruktur.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen