Damage and Fracture in Aluminum Structures

Titel in Übersetzung: Schädigung und Bruch in Aluminiumstrukturen

Sandra Baltic

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

322 Downloads (Pure)

Abstract

Diese Arbeit stellt ein numerisches Modell zur Beschreibung von Schädigungsprozessesen bis hin zum Bruch einer kaltverfestigten Aluminumlegierung vor. Die makroskopische Phänomenologie and die Bruchmechanismen von Blechproben sowie die dünnwandige Struktur wurden experimentell and numerisch für verschiedene Belastungsbedingungen untersucht. Das wesentliche Merkmal des Modells ist die Erfassung verschiedener Bruchmechanismen unter verschiedenen Spannungszuständen. Dies wurde durch die Einführung einer spannungszustandsabhängigen Schadensvariable in das elasto-plastische Konstitutivgesetz des Materials erreicht. Ein benutzerdefiniertes Materialmodell mit einer nichtlokalen Regularisierung wurde in kommerzielle Finite-Elemente-Software implementiert. Das Modell wurde nicht nur zur Modellierung von ungerissenen and vorgerissenen Proben angewendet, sondern auch für komplexere Belastungsszenarien getestet, wie sie in realen mechanischen Komponenten auftreten. Die Vorhersagen des Modells stimmen für alle untersuchten Szenarien sehr gut mit den experimentellen Ergebnissen überein. Dies wurde auch bei grundlegend unterschiedlichen Schadens- and Bruchprozessen ohne Änderung des Materialmodells erreicht. Darüber hinaus wurde eine vereinfachte Methode zur Bestimmung von Materialkonstanten eingeführt, welche die traditionelle inverse Identifizierung von Parametern durch künstliche Intelligenz auf Basis der Methoden des maschinellen Lernens unterstützt. Die präsentierten Forschungsergebnisse bestätigen die allgemeine Anwendbarkeit des konstitutiven Modells für das Design von Aluminum- and anderen Blechstrukturen.
Titel in ÜbersetzungSchädigung und Bruch in Aluminiumstrukturen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Antretter, Thomas, Betreuer (intern)
  • Pippan, Reinhard, Beurteiler A (intern)
  • Gänser, Hans-Peter, Mitbetreuer (intern)
  • Hellmich, Christian, Beurteiler B (extern), Externe Person
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2021

Bibliographische Notiz

gesperrt bis null

Schlagwörter

  • Schädigung
  • Bruch
  • Verformung
  • Strukturen

Dieses zitieren