Ziel ist die Beschreibung des Normal- und Tangentialkontaktverhaltens metallischer Oberflächen in Form konstitutiver Kontaktgesetze für den Einsatz in numerischen Berechnungsverfahren wie der Methode der finiten Elemente.
Ausgangspunkt ist dabei die Messung, Beschreibung und Charakterisierung der rauen Oberflaechen auf der Mikroskale und die anschliessende Simulation des Deformationsverhaltens der Oberflaechenrauigkeiten mit Hilfe eines elasto-plastischen Halbraum-Modells unter Beruecksichtigung von Oberflaechenschichten und Schmierung. Aus den Halbraum-Simulationen koennen dann konstitutive Kontakgesetze identifizierte werden, die das homogenisierte Verhalten auf der Makroebene abbilden und sich dort auch wieder experimentell ueberpruefen lassen.
Anwendungen finden sich in der Umformtechnik, der Modellierung der Energiedissipation in Fuegestellen oder der Simulation von Blechpaketen im Elektromaschinenbau.
Projects:
Funding source: DFG / Sonderforschungsbereich / Transregio (SFB / TRR)
Project leader: , ,
Eine zentrale Herausforderung der Blechmassivumformung ist ein teilweise unkontrollierter Werkstofffluss. Dieser beeinflusst die zu erreichende geometrische Bauteilmaßhaltigkeit negativ. Vor diesem Hintergrund wird die Zielsetzung verfolgt, durch lokale Reibungsanpassungen mittels Modifikation der Werkstück- oder Werkzeugoberfläche den Stofffluss zu steuern und die Ausformung der Funktionselemente zu verbessern. Insbesondere werkzeugseitige Modifikationen haben hohes Potential, da sie die Prozes…
Funding source: DFG / Schwerpunktprogramm (SPP)
Project leader:
This proposal aims at an extension of a recently developed, hybrid MD-FE simulation scheme towards its application to materials dominated by polymer-solid interphases. Only particle-based methods are able to intrinsically resolve microstructure and mechanical behavior of interphases. Therefore, we proceed with the following setup: A coarse-grained MD domain, which contains a single nanoparticle and as much polymer as necessary to ensure bulk behavior at the boundary, is included into a FE do-mai…
Project leader:
Rotierende Systeme sind gyroskopischen Effekten ausgesetzt, welche Einfluss auf ihre Eigendynamik nehmen. Die Arbitrary-Lagrangian-Eulerian-Formulierung (ALE) bietet im Kontext der Finite-Elemente-Methode eine effiziente Möglichkeit, rotatorische und translatorische Führungsbewegungen im System abzubilden und diese dabei vom FE-Netz abzukoppeln. Gleichzeitig erschwert dieser Ansatz die Berechnung reibbehafteten Kontaktverhaltens mit anderen, nicht-rotierenden Strukturen.Diese Vorgehens…
Project leader:
Die numerische Simulaton von geschichteten Blechpaketen, welche in Elektrischen Antrieben und Transformatoren auftreten, stellt aufgrund des Aufbaus dieser Komponenten eine Herausforderung in der Strukturmechanik dar. Je nach Herstellungsprozess stehen diese Bleche entweder in direktem Reibkontakt zueinander oder werden mit Hilfe von Backlack zusammengehalten. Insbesondere die Zwischenschicht und die Interaktion einzelner Bleche besitzen einen großen Einfluss auf die Struktur und könn…