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Projekt
Nano- und mikromechanische Modellierung von nanopartikelverstärkten Epoxidharzen
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Raimund Rolfes
Fachliche Zuordnung
Mechanik
Förderung
Förderung von 2014 bis 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 232311024
In der Forschergruppe wird eine sequentielle Multiskalensimulation zur Vorhersage der thermisch-mechanischen Eigenschaften entwickelt, die auf unterster Ebene mit den Partikel-/Matrix-Wechselwirkungen beginnt (Teilprojekt 2) und die Einflüsse der Nanopartikel auf den unterschiedlichen Ebenen der Modellbildung bis hin zu faserverstärkten Nanokompositen (Teilprojekt 5) abbildet. In der ersten Förderperiode wurden atomistische und kontinuumsmechanische Ansätze auf Basis der Molekulardynamischen Finite Elemente Methode (MDFEM) zur Berechnung der mechanischen Eigenschaften von nanopartikelverstärkten Epoxidharzen kombiniert, um nicht nur für die Auslegung, sondern auch für das Materialdesign und das Verständnis der Zusammenhänge Beiträge zu leisten. In der zweiten Förderperiode sollen in Teilprojekt 2 verstärkt die thermischen bzw. die temperaturabhängigen mechanischen Eigenschaften adressiert werden, da das verbesserte makroskopische Schwindungsverhalten eine wesentliche Zielgröße für die Optimierung der Nanokomposite darstellt. Darüber hinaus wird eine Steigerung der Vorhersagequalität und eine zunehmende Unabhängigkeit der Modellbildung von experimentellen Ergebnissen angestrebt, d.h. es werden Methoden zur annahmefreieren Generierung der chemischen Struktur, insbesondere mit Blick auf die Partikel/Matrix-Interphase, erarbeitet. Besonderer Fokus liegt auf der durchgängigen skalenspezifischen Adaption und Validierung der Modellierung, die in Teilprojekt 2 mittels Rasterkraftmikroskopie und dielektrischer Spektroskopie (Teilprojekt 1) erfolgen soll.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
