Meso- und makroskopische Modellierung, Simulation und numerische Homogenisierung des Materialverhaltens metallischer Werkstoffe in der additiven Fertigung

Mesoskopische Modellierung und Simulation der Eigenschaften additiv gefertigter metallischer Bauteile

(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

Titel des Gesamtprojektes: SFB 814 - Additive Fertigung
Projektleitung: Carolin Körner, Paul Steinmann
Projektbeteiligte: Johannes Köpf, Ludwig Herrnböck
Projektstart: 1. Juli 2019
Projektende: 30. Juni 2023
Akronym: SFB 814 (C5)
Mittelgeber: DFG - Sonderforschungsbereiche
URL: https://www.crc814.research.fau.eu/projekte/c-bauteile/teilprojekt-c5/

Abstract

Ziel dieses Teilprojekts ist es, aufbauend auf den bisherigen Erkenntnissen der Teilprojekte B4 und C5 den Einfluss der Bauteilränder auf die resultierende Material/Bauteil-Mesostruktur für pulver- und strahlbasierte additive Fertigungsverfahren von Metallen zu berücksichtigen und die daraus folgenden meso- und makroskopischen mechanischen Eigenschaften modellbasiert zu bestimmen. Das mechanische Verhalten dieser Mesostrukturen und der Einfluss deren unvermeidbarer fertigungsbasierter geometrischer Unsicherheiten soll insbesondere für zellulare Gitterstrukturen numerisch modelliert, verifiziert, quantifiziert und validiert werden.

Publikationen

• Kergaßner A., Mergheim J., Steinmann P.:
  Mesoscopic modelling of additively manufactured Inconel 718
  5th International Conference on Additive Technologies - iCAT2016 (Nürnberg)
  In: Igor Drstvenšek, Dietmar Drummer, Michael Schmidt (Hrsg.): Proceedings 6th International Conference on Additive Technologies - iCAT2016, Ljubljana: 2016
• Kergaßner A., Mergheim J., Steinmann P.:
  Modelling additive manufactured materials using a crystal plasticity model
  In: Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics 16 (2016), S. 355-356
  ISSN: 1617-7061
  DOI: 10.1002/pamm.201610166
• Kergaßner A., Mergheim J., Steinmann P.:
  Modeling of additively manufactured materials using gradient-enhanced crystal plasticity
  In: Computers & Mathematics with Applications (2018)
  ISSN: 0898-1221
  DOI: 10.1016/j.camwa.2018.05.016
• Herrnböck L., Kumar A., Steinmann P.:
  Geometrically exact elastoplastic rods: determination of yield surface in terms of stress resultants
  In: Computational Mechanics (2021)
  ISSN: 0178-7675
  DOI: 10.1007/s00466-020-01957-4
• Yang Z., Koepf JA., Markl M., Körner C.:
  Effect of scanning strategies on grain structure and texture of additively manufactured lattice struts: A numerical exploration
  In: Advanced Engineering Materials (2024)
  ISSN: 1438-1656
  DOI: 10.1002/adem.202400661