Dr.-Ing. Gunnar Possart
Lehrstuhl für Technische Mechanik
Wissenschaftliche Mitarbeitende Lehrstuhl für Technische Mechanik
Adresse
Egerlandstraße 591058 Erlangen
Kontakt
- E-Mail: gunnar.possart@fau.de
-
Kontinuumsmechanische Modellierung und Simulation der Aushärtung und Inelastizität von Polymeren sowie Interphasen in Klebverbunden
(Projekt aus Eigenmitteln)
Laufzeit: 1. August 2008 - 31. Dezember 2025Die mechanischen Eigenschaften von Polymerwerkstoffen hängen nicht nur von der chemischen Komposition und den Umgebungsbedingungen (Temperatur, Feuchte,...) ab,
sondern sie variieren teilweise erheblich mit dem verwendeten Aushärteregime und der Temperaturhistorie. Sie sind darüber hinaus vor allem in Verbundsituationen
u.U. sogar ortsabhängig von den Eigenschaften der Kontaktpartner beeinflußt, bilden also Eigenschaftgradienten (sog. Interphasen) aus.
Um diese Effekte bei der Simulation von Bauteilen korrekt abbilden zu können werden im Rahmen des Projektes Modelle entwickelt und erweitert,
die zeit-, orts- und umgebungsabhängige Materialeigenschaften wie Steifigkeitsevolutionen und -gradienten, Aushärteschrumpf und verschiedene Arten von
Inelastizität (Viskoelastizität, Elastoplastizität, Viskoplastizität, Schädigung) berücksichtigen können. -
Mikroskalige Charakterisierungsmethoden zur Kalibrierung von Stoffgesetzen für Biomaterialien und Kunststoffe
(Projekt aus Eigenmitteln)
Laufzeit: 1. August 2014 - 31. Dezember 2025Aussagefähige Bauteilsimulationen erfordern eine quantitativ exakte Kenntnis der Materialeigenschaften. Dabei sind klassische Charakterisierungsmethoden
teilweise aufwendig, in der Variation und Kontrolle der Umgebungsbedingungen anspruchsvoll oder in der räumlichen Auflösung begrenzt. Das Projekt beschäftigt sich
deshalb mit der Ertüchtigung hochauflösender Meßmethoden wie Nanoindentation oder Rastkraftmikroskopie und der komplementierenden Entwicklung numerischer
Verfahren zur Kalibrierung (Parameteridentifikation) inelastischer Stoffgesetze aus den Meßdaten. Inhärent anspruchsvoll sind dabei die geeignete Gestaltung der
Probekörper und ihrer Fixierung, die den gesuchten Eigenschaften angepaßte Versuchsführung und die hinreichend genaue Reproduktion derselben im Rahmen der zur
Parameteridentifikation erforderlichen Finite-Elemente-Simulationen.
2024
- Richter E., Possart G., Steinmann P., Pfaller S., Ries M.:
Revealing the percolation–agglomeration transition in polymer nanocomposites via MD-informed continuum RVEs with elastoplastic interphases
In: Composites Part B-Engineering 281 (2024), Art.Nr.: 111477
ISSN: 1359-8368
DOI: 10.1016/j.compositesb.2024.111477
2022
- Lengger M., Possart G., Steinmann P.:
A viscoelastic Mooney-Rivlin model for adhesive curing and first steps toward its calibration based on photoelasticity measurements
In: Archive of Applied Mechanics (2022)
ISSN: 0939-1533
DOI: 10.1007/s00419-022-02273-4 - Ries M., Weber F., Possart G., Steinmann P., Pfaller S.:
A quantitative interphase model for polymer nanocomposites: Verification, validation, and consequences regarding size effects
In: Composites Part A-Applied Science and Manufacturing 161 (2022), Art.Nr.: 107094
ISSN: 1359-835X
DOI: 10.1016/j.compositesa.2022.107094 - Schmelzle L., Mergheim J., Possart G., Steinmann P., Striewe M., Meschut G.:
Experimentelle und numerische Untersuchung des Einflusses variabler Betriebstemperaturen auf das Trag- und Versagensverhalten struktureller Klebverbindungen unter Crashbelastung
22. Kolloquium: Gemeinsame Forschung in der Klebtechnik (Online-Tagung, 15. Februar 2022 - 16. Februar 2022)
(Conference report) - Schmelzle L., Striewe M., Mergheim J., Meschut G., Possart G., Teutenberg D., Hein D., Steinmann P.:
Testing, modelling, and parameter identification for adhesively bonded joints under the influence of temperature
In: Journal of Adhesion Science and Technology (2022), S. 1-32
ISSN: 0169-4243
DOI: 10.1080/01694243.2022.2125714 - Spannraft L., Possart G., Steinmann P., Mergheim J.:
Generalized interfaces enabling macroscopic modeling of structural adhesives and their failure
In: Forces in Mechanics 9 (2022), Art.Nr.: 100137
ISSN: 2666-3597
DOI: 10.1016/j.finmec.2022.100137
2021
- Ries M., Possart G., Steinmann P., Pfaller S.:
A coupled MD-FE methodology to characterize mechanical interphases in polymeric nanocomposites
In: International Journal of Mechanical Sciences (2021), S. 106564
ISSN: 0020-7403
DOI: 10.1016/j.ijmecsci.2021.106564
2019
- Ries M., Possart G., Steinmann P., Pfaller S.:
Extensive CGMD simulations of atactic PS providing pseudo experimental data to calibrate nonlinear inelastic continuum mechanical constitutive laws
In: Polymers 11 (2019), Art.Nr.: 1824
ISSN: 2073-4360
DOI: 10.3390/polym11111824
2016
- Liu S., Pfaller S., Rahimi M., Possart G., Steinmann P., Böhm MC., Müller-Plathe F.:
Uniaxial deformation of polystyrene–silica nanocomposites studied by hybrid molecular dynamics–finite element simulations
In: Computational Materials Science 129 (2016), S. 1-12
ISSN: 0927-0256
DOI: 10.1016/j.commatsci.2016.11.031 - Pfaller S., Possart G., Steinmann P., Rahimi M., Müller-Plathe F., Böhm MC.:
Investigation of interphase effects in silica-polystyrene nanocomposites based on a hybrid molecular-dynamics-finite-element simulation framework
In: Physical Review E - Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics 93 (2016), Art.Nr.: 052505
ISSN: 1550-2376
DOI: 10.1103/PhysRevE.93.052505
2014
- Pfaller S., Possart G., Steinmann P.:
Molecular dynamics and finite elements: an approach to couple different worlds
GAMM 2014 (Erlangen, Germany, 10. März 2014 - 14. März 2014)
In: PAMM, Erlangen, Germany: 2014
DOI: 10.1002/pamm.201410272 - Possart G.:
Mechanical Interphases in Adhesives. Experiment, Modelling and Simulation (Dissertation, 2014)
2013
- Mergheim J., Possart G., Steinmann P.:
Modeling and simulation of curing and damage in thermosetting adhesives
In: Journal of Adhesion 89 (2013), S. 111
ISSN: 0021-8464 - Pfaller S., Rahimi M., Possart G., Steinmann P., Müller-Plathe F., Böhm MC.:
An Arlequin-based method to couple molecular dynamics and finite element simulations of amorphous polymers nanocomposites
In: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering 260 (2013), S. 109-129
ISSN: 0045-7825
DOI: 10.1016/j.cma.2013.03.006
URL: https://doi.org/10.25593/opus4-fau-17862 - Steinmann P., Pfaller S., Possart G., Müller-Plathe F., Rahimi M., Böhm MC.:
Molecular dynamics meets finite elements: An approach for coupled simulations of nanocomposites
Hybrid Particle-Continuum Methods in Computational Materials Physics (Juelich, Germany, 4. März 2013 - 7. März 2013)
In: Forschungszentrum Jülich GmbH, Zentralbibliothek (Hrsg.): NIC Series, Jülich: 2013
2012
- Mergheim J., Possart G., Steinmann P.:
Modelling and computation of curing and damage of thermosets
In: Computational Materials Science 53 (2012), S. 359-367
ISSN: 0927-0256
DOI: 10.1016/j.commatsci.2011.09.013 - Steinmann P., Mokarram H., Possart G.:
Hyperelastic models for rubber-like materials: Consistent tangent operators and suitability for Treloar's data
In: Archive of Applied Mechanics 82 (2012), S. 1183-1217
ISSN: 0939-1533
DOI: 10.1007/s00419-012-0610-z
2011
- Pfaller S., Possart G., Steinmann P., Rahimi M., Müller-Plathe F., Böhm MC.:
A comparison of staggered solution schemes for coupled particle-continuum systems modeled with the Arlequin method
In: Computational Mechanics 49 (2011), S. 565
ISSN: 0178-7675
DOI: 10.1007/s00466-011-0657-7
URL: https://doi.org/10.25593/opus4-fau-17828 - Rahimi M., Karimi-Varzaneh HA., Böhm MC., Müller-Plathe F., Pfaller S., Possart G., Steinmann P.:
Nonperiodic stochastic boundary conditions for molecular dynamics simulations of materials embedded into a continuum mechanics domain
In: Journal of Chemical Physics 134 (2011), S. 154108
ISSN: 0021-9606
DOI: 10.1063/1.3576122
2010
- Mokarram H., Possart G., Steinmann P.:
A Finite Strain Framework for the Simulation of Polymer Curing. Part II: Viscoelasticity and shrinkage
In: Computational Mechanics 46 (2010), S. 363
ISSN: 0178-7675
DOI: 10.1007/s00466-010-0479-z
2009
- Mokarram H., Possart G., Steinmann P.:
A Finite Strain Framework for the Simulation of Polymer Curing. Part I: Elasticity
In: Computational Mechanics 44 (2009), S. 621-630
ISSN: 0178-7675
DOI: 10.1007/s00466-009-0397-0 - Mokarram H., Possart G., Steinmann P.:
A Phenomenological Finite Strain Framework for the Simulation of Elastic Curing
ECCMR VI (Dresden, Germany)
In: Proceedings of the 6th European Conference on Constitutive Models for Rubber 2009 - Mokarram H., Possart G., Steinmann P.:
A Small-Strain Model to Simulate the Curing of Thermosets
In: Computational Mechanics 43 (2009), S. 769-779
ISSN: 0178-7675
DOI: 10.1007/s00466-008-0344-5 - Mokarram H., Possart G., Steinmann P.:
Finite Strain Viscoelastic Models to Simulate the Curing Process of Polymers
International Conference on Material Modelling I (Dortmund, Germany)
In: Proceedings of 1st International Conference on Material Modelling 2009 - Possart G., Steinmann P., Passlack S., Brodyanski A., Kopnarski M., Presser M., Geiß PL., Bock W.:
Chemical and structural characterisation of DGEBA-based expocies by Time of Flight Secondary Ion Mass Spectroscopy (ToF-SIMS) as a preliminary to polymer interphase characterisation
In: Analytical and Bioanalytical Chemistry 398 (2009), S. 1879-1888
ISSN: 1618-2642
DOI: 10.1007/s00216-009-2639-6 - Possart G., Steinmann P., Presser M., Passlack S., Geiß PL., Kopnarski M., Brodyanski A.:
Micro-Macro Characterisation of DGEBA-Based Epoxies on the Way to Polymer Interphase Modelling
In: International Journal of Adhesion and Adhesives 29 (2009), S. 478-487
ISSN: 0143-7496
DOI: 10.1016/j.ijadhadh.2008.10.001 - Steinmann P., Possart G., Mokarram H.:
Modelling and Simulation of Polymer Curing.
ESMC VII (Lisbon, Portugal)
In: Proceedings of the 7th EUROMECH Solid Mechanics Conference 2009
2008
- Mokarram H., Possart G., Steinmann P.:
Towards Modeling the Curing Processes of Thermosets
Bremen, (Germany)
In: Proceedings of 79th GAMM Annual Conference 2008
DOI: 10.1002/pamm.200810427 - Mokarram H., Possart G., Steinmann P., Denzer R.:
On phenomenological and micro-mechanical models in finite elasticity and viscoelasticity for rubber-like materials
Zürich (Schweiz)
In: Proceedings of sixth International Congress on Industrial Applied Mathematics (ICIAM07) and GAMM Annual Meeting 2008
DOI: 10.1002/pamm.200700838
2007
- Steinmann P., Possart G., Vu DK.:
Numerical Modelling of Nonlinear Electroelasticity
In: International Journal for Numerical Methods in Engineering 70 (2007), S. 685-704
ISSN: 0029-5981
DOI: 10.1002/nme.1902
2006
- Possart, G, Steinmann, P, Vu, D.-K:
Coupled modeling and simulation of electro-elastic materials at large strains
Conference of the SPIE Symposium on Smart Structures and Materials: 'Active Materials: Behavior and Mechanics' (San Diego)
In: Conference of the SPIE Symposium on Smart Structures and Materials 2006 2006
DOI: 10.1117/12.651306
(Conference report)
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