Analyse des mehrachsigen Spannungszustandes bei Rissinitiierung mit der Phasenfeldmethode

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Ralf Müller
• Fachliche Zuordnung: Computergestütztes Werkstoffdesign und Simulation von Werkstoffverhalten von atomistischer bis mikroskopischer Skala ; Mechanik
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 523648868

FGA bzw. WEA/WEC entstehen beim Vorhandensein nichtmetallischer Einschlüsse bzw. in komplexen Spannungszuständen, wie sie im Wälzkontakt auftreten. Diese FGA und WEA/WEC stehen im engen Zusammenhang mit Materialversagen durch Rissbildung im hohen Zyklenbereich. Noch unverstanden ist die wechselseitige Beeinflussung zwischen Rissen und Gefügeveränderungen. Das Projekt widmet sich simulativ der Aufklärung dieser Frage und verwendet zur Modellierung von Rissinitiierung und -fortschritt in komplexen mehrachsigen Spannungszuständen ein Bruchphasenfeld. Das Bruchphasenfeld führt einen Ordnungspaarmeter ein, der zwischen gebrochenem und intaktem Material kontinuierlich interpoliert. Die Entwicklung des Ordnungsparameters geschieht über eine Evolutionsgleichung. Für die Modellierung des zyklischen Rissfortschritt wird ein variationeller Zugang mit einer zyklischen Schädigung kombiniert.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5701: Identifikation der Entstehungsmechanismen weiß anätzender Rissflanken und feinkörniger dunkler Zonen bei Ermüdungsbeanspruchung – Parallelen und Unterschiede (White and Dark)