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.
Author: | Benjamin Josef SchäferORCiDGND |
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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): | Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |