PN 3: Simulation of microstructure evolution

Koordinator: Prof. Dr.-Ing. Christian Miehe
Beteiligte Research Areas: B, D
Anzahl Projekte: 4  

Die Mikrostruktur eines Materials und dessen Evolution haben großen Einfluss auf die makroskopischen Materialeigenschaften. Ein tiefgreifendes Verständnis der Phänomene auf der Mikroskala und deren Zusammenhang mit dem Materialverhalten auf der Makroskala sind daher unerlässlich für eine prädiktive Modellierung von Materialien. Dies wird künftig entscheidend sein bei der Entwicklung neuer Werkstoffe mit maßgeschneiderten Eigenschaften in virtuellen Testlabors.

Die mikroskopischen, thermomechanischen Phänomene beinhalten Phasenübergänge, bei denen eine Diffusion abläuft und solche bei denen dies nicht der Fall ist, sowie Transformationen durch die Ausbreitung von Rissen. Bisher können diese Phänomene noch nicht vollständig nachvollzogen werden, insbesondere bei Auftreten eines elastischen/plastischen Deformationsfeldes. Experimentelle Ergebnisse geben noch keine Rückschlüsse auf die dabei beteiligten Schlüsselmechanismen. Die Wissenschaftler im Projektnetzwerk 3 haben deshalb entschieden, sich auf diesem vielversprechenden Forschungsfeld zusammenzuschließen und somit Fachkenntnisse und Forschungsverfahren aus den Bereichen der computergestützten Materialforschung, der numerischen Mechanik und Mathematik sowie der Analysis zu bündeln.

Alle Projekte im Projektnetzwerk 3 in der Übersicht:

3-1
Adaptive multiscale models for processes with evolution of microstructures
Projektleiter: Prof. Dr. rer. nat. Christof Eck
Mitarbeiter: Dipl.-Math. Magnus Redeker
Institut für Angewandte Analysis und Numerische Simulation

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3-2
Configurational-force-driven self-adaptive simulations of fracture and phase transitions in inelastic solids
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Christian Miehe
Mitarbeiter: Dipl.-Ing. Felix Hildebrand
Institut für Mechanik (Bauwesen)

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3-3
Influences of residual stresses and phase transformations on microstructural development
Projektleiter: Prof. Dr. ir. Eric Mittemeijer
Mitarbeiter: Mostafa Biglari, M. Sc.
Institut für Materialwissenschaft

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3-4
Sharp-interface dynamics of phase boundaries in solids
Projektleiter: Prof. Dr. rer. nat. Christian Rohde
Mitarbeiter: Dipl.-Math. Patrick Engel
Institut für Angewandte Analysis und Numerische Simulation

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