Micromechanical modeling of metals using strain gradient crystal plasticity coupled phase-field model

  • Diese Arbeit behandelt die Implementierung eines Spannungsgradienten-kristallplastizitätsgekoppelten Phasenfeldmodells, um die heterogene, skalenabhängige thermomechanische Analyse eines Metalls zu ermöglichen. Dies erfolgt durch die Implementierung des Plastizitätsmodells in einen Open-Source-Code, der auf der Phasenfeldmethode basiert und bei dem ein Spektrallöser verwendet wird, um das mechanische Gleichgewicht unter Verwendung eines auf endlichen Differenzen basierenden iterativen Schemas zu bestimmen. Anschließend werden mit dem Modell zwei wichtige technische Anwendungen analysiert: Die erste ist die Untersuchung des Mechanismus zur Verstärkung der Korngrenzen, mit dem die Festigkeit von Materialien durch strukturelle Verfeinerung induziert wird. Die zweite ist die spannungsinduzierte Korngrenzenwanderung, die für die Heiß metallumformung und -verarbeitung besonders feinkörniger oder nanostrukturierter Materialien von großer Bedeutung ist.

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Metadaten
Author:Waseem AminORCiDGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-77981
DOI:https://doi.org/10.13154/294-7798
Referee:Alexander HartmaierORCiDGND, Ingo SteinbachORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2021/01/25
Date of first Publication:2021/01/25
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau
Date of final exam:2020/12/16
Creating Corporation:Fakultät für Maschinenbau
GND-Keyword:Modellierung; Gradientenkristall; Plastizität; Phasenfeldmodell; Kornwachstum
Institutes/Facilities:Interdisciplinary Centre for Advanced Materials Simulation (ICAMS)
Dewey Decimal Classification:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften, Maschinenbau
faculties:Fakultät für Maschinenbau
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht