Dissertation/ Thesis
Thermo-mechanische Modellierung interpenetrierender Metall-Keramik Verbundwerkstoffe auf Basis hochhomogener Schaumstrukturen
| العنوان: | Thermo-mechanische Modellierung interpenetrierender Metall-Keramik Verbundwerkstoffe auf Basis hochhomogener Schaumstrukturen |
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| المؤلفون: | Horny, Dominik |
| المساهمون: | Schulz, Katrin, Gorr, Bronislava |
| بيانات النشر: | KIT-Bibliothek, Karlsruhe |
| سنة النشر: | 2023 |
| المجموعة: | KITopen (Karlsruhe Institute of Technologie) |
| مصطلحات موضوعية: | Interpenetrierender Verbundwerkstoff, Mikrostrukturrekonstruktion, Mikrostrukturgenerierung, numerische Modellierung, thermo-mechanische Simulation, Schädigung, Selbstheilung, ddc:620, Engineering & allied operations, info:eu-repo/classification/ddc/620 |
| الوصف: | Neuartige Materialkonzepte mit dem Fokus auf Leichtbau und Wärmemanagement können einen signifikanten Beitrag zur Effizienzsteigerung im Energie- und Mobilitätssektor leisten. Insbesondere die Möglichkeit zur multifunktionalen Optimierung macht Metall-Keramik Verbundwerkstoffe mit einer maßgeschneiderten, interpenetrierenden Mikrostruktur für thermo-mechanisch hochbelastete Bauteile interessant. Dafür ist ein fundiertes Verständnis über die Mechanismen auf Mikrostrukturebene und deren Einfluss auf das makroskopische Verhalten des Verbundwerkstoffs elementar. Im Rahmen dieser Arbeit werden Modellierungsansätze entwickelt, die eine Homogenisierung der elastischen Eigenschaften sowie direkte Einblicke in die Schädigungsmechanismen unter quasi-statischer Druckbelastung und die Identifikation von Einflussgrößen bei thermischer Zyklierung eines interpenetrierenden Al2O3/AlSi10Mg Verbundwerkstoffs ermöglichen. Dadurch können wichtige Einblicke in die Homogenitätsbetrachtungen interpenetrierender Verbundwerkstoffe gewonnen sowie effektive Materialkennwerte extrahiert werden. Für den Schädigungsverlauf können drei Phasen identifiziert werden: nach einer von Rissbildung in der keramischen Phase dominierten Schädigungsinitiierung findet ein Mechanismuswechsel mit Rissausbreitung und -assoziation sowie Zunahme der plastischen Verformung in der metallischen Phase statt, bevor die Scherung in einer Hauptscherebene zum kompletten Versagen führt. Dabei kann auch die Relevanz lokaler Geometrieanordnungen für die effektive Festigkeit aufgezeit werden. Eine Abschätzung zur Wiederherstellung der mechanischen Eigenschaften durch (Selbst-)Heilung zeigt insbesondere in frühen Schädigungsstadien großes Potenzial für den interpenetrierenden Verbund. Die Dehnungshysterese bei thermischer Zyklierung kann durch ein Zusammenspiel zwischen dem internen Spannungszustand sowie einer Relativbewegung der Phasen an der Grenzfläche erklärt werden. Außerdem zeigt sich, dass für das effektive Aufheizverhalten bei geringen Temperaturen die ... |
| نوع الوثيقة: | doctoral or postdoctoral thesis |
| وصف الملف: | application/pdf |
| اللغة: | German |
| Relation: | https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000165179; https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000165179/151804087; https://doi.org/10.5445/IR/1000165179 |
| DOI: | 10.5445/IR/1000165179 |
| الاتاحة: | https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000165179 https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000165179/151804087 https://doi.org/10.5445/IR/1000165179 |
| Rights: | KITopen License, https://publikationen.bibliothek.kit.edu/kitopen-lizenz ; info:eu-repo/semantics/openAccess |
| رقم الانضمام: | edsbas.C2ECEA42 |
| قاعدة البيانات: | BASE |
| DOI: | 10.5445/IR/1000165179 |
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