Modellierung von komplexem Materialverhalten
Das Simulationsteam des MCL bietet einerseits gerne vorgefertigte Materialberechnungsroutinen bzw. Materialmodellparameter für die Berechnung in Ihrer Simulationsabteilung an und führt andererseits Berechnungen mit fortschrittlichen Materialmodellen für Sie durch.
Prüfleistungen / Methoden / Kompetenzen:
- Materialmodellierung basierend auf aufgenommenen Prüfdaten - bei komplexer Prüfung bedienen wir
uns inverser Optimierung zur Bestimmung der Modellparameter - Temperaturabhängiges zyklisches elasto-(visko)plastisches Materialverhalten:
Phasenumwandlungsmodelle, latente Wärme, Kornwachstum, Umwandlungsplastizität. - Entwicklung neuer, maßgeschneiderter Materialmodelle
- Ermüdung, duktile Schädigung und Bruch
- Metallische Legierungen (Stahl, Eisen, Kupfer, Aluminium, Titan, Nickel,…), Keramiken, Werkstoffverbunde und Verbundwerkstoffe
Spezifische technische Merkmale & Informationen:
Materialmodelle mit denen wir Ihren Werkstoff beschreiben
- Isotrope und kinematische Verfestigung
- Kriechen und Dehnratenabhängigkeit
- Chaboche-Modell (elasto-plastisch bzw. elasto-viskoplastisch)
- Schädigungsmodelle (z.B. Lemaitre, Hancock & Mackenzie, Gurson, Sehitoglu etc.)
- Implementierung von Materialmodellen in diverse FE-Softwarepakete (Abaqus, Ansys, Deform, ...)
Ermittlung von Materialparametern
- Versuchsdurchführung (Zug-Druck, Biegung, Torsion, Temperatur, Eigenspannungen)
- Materialparameteranpassung für viele Materialmodelle
Typische Anwendungen / Beispiele aus der Praxis
Ein typisches Anwendungsgebiet für nichtlineare Werkstoffgesetze ist die Berechnung des Einspielverhaltens infolge zyklischer Plastizität (Shakedown, Aufbau von Eigenspannungen), das bei Kurzzeitermüdung (LCF) und bei thermomechanischer Ermüdung (TMF) eine wesentliche Rolle spielt.
Die ungekoppelte oder gekoppelte Schädigungsberechnung und die Oberflächenverdichtung von pulver-metallurgisch hergestellten (PM) Bauteilen sind weitere Anwendungsbereiche fortschrittlicher Materialmodellierung.
