Micromechanical modelling of fatigue crack initiation in the martensitic high-strength steel SAE 4150

  • In der vorliegenden Arbeit wird mit Hilfe numerischer Methoden das Ermüdungsrissinitiierungsverhalten des martensitischen Stahles SAE4150 untersucht. Das hierbei verwendete mikromechanische Modell besteht aus drei Bestandteilen. Im ersten Schritt werden synthetische Mikrostrukturen erzeugt. Ein größenunabhängiges phänomenologisches Kristallplastizitätsmodell ermöglicht im zweiten Schritt die Simulation der mikromechanischen Antwort der betrachteten Mikrostruktur unter Ermüdungsbelastung, wobei im Rahmen der vorliegenden Arbeit drei unterschiedliche kinematische Verfestigungsmodelle zur Beschreibung des zyklischen Materialverhaltens untersucht werden. Abschließend ermöglichen unterschiedliche Schädigungsmodelle die Prognose der mikrostrukturabhängigen Ermüdungsrissinitiierungslebensdauer. Des Weiteren werden die Einflüsse von überlagerten Mittelspannungen und nicht-metallischen Einschlüssen auf die Ermüdungsrissinitiierungslebensdauer systematisch modelliert und untersucht.

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Metadaten
Author:Benjamin Josef SchäferORCiDGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-75331
DOI:https://doi.org/10.13154/294-7533
Referee:Alexander HartmaierORCiDGND, Christoph EberlGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2020/09/22
Date of first Publication:2020/09/22
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau
Date of final exam:2020/07/17
Creating Corporation:Fakultät für Maschinenbau
GND-Keyword:Materialermüdung; Martensit; Finite-Elemente-Methode; Stoffeigenschaft; Kristall
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