Scherbandvorhersage durch Eigenwertanalyse/Shear band prediction using eigenvalue analysis

Institut
Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen
Typ
Bachelorarbeit / Semesterarbeit / Masterarbeit /
Inhalt
theoretisch /  
Beschreibung

Das Verständnis und die Vorhersage von Materialversagen spielt im Maschinenbau, insbesondere im Bereich der trennenden Fertigungsverfahren eine wichtige Rolle. Materialschädigungs- und Versagensmodelle erlauben die Vorhersage von Brüchen und tragen zu einem besseren Verständnis und der damit einhergehenden Kontrolle des Prozesses bei.

 

Scherbänder sind schmale Materialstreifen, die infolge intensiver dynamischer Belastung große plastische Scherverformungen erfahren. Grundsätzlich treten Scherbänder auf, wenn die Verfestigungseffekte des Materials durch schwächende Effekte infolge der hochdynamischen Belastung überwunden werden. Diese Scherbänder spielen ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Einleitung und Ausbreitung von Materialbrüchen, da diese stark lokalisierten Verformungszonen oft ein Ausgangspunkt für weitere Materialschädigungsmechanismen bilden.

Eine vorgeschlagene Eigenwertanalyse auf Basis des Stabilitätsbegriffs nach Lyapunov, die Gegenstand dieser Arbeit ist, ist ein allgemeiner Ansatz zur Vorhersage der Lokalisierung von Scherbändern.

 

Ziel der Arbeit ist die Implementierung des gennanten (In-)Stabilitätskriteriums auf Grundlage der FEM.


The understanding and prediction of material fractures plays an important role in mechanical engineering, especially in the field of cutting manufacturing processes. Material damage and failure models allow the prediction of fractures and contribute to a better understanding and the associated control of the process.

 

Shear bands are narrow strips of material that undergo large plastic shear deformations as a result of intense dynamic loading. In principle, shear bands occur when the hardening effects of the material are overcome by the softening effect due to the highly dynamic loading. These shear bands also play an important role in the initiation and propagation of material fractures, as these highly localized deformation zones often form a starting point for further material damage mechanisms.

A proposed eigenvalue analysis based on Lyapunov's notion of stability, which is the subject of this work, is a general approach to predicting the localisation of shear bands.

 

The aim of the work is to implement the aforementioned (in)stability criterion based on the FEM.

Voraussetzungen

Fähigkeitenprofil:

  • Sehr gute Deutsch- und/oder Englischkenntnisse
  • Kreativität und Lernbereitschaft
  • Selbstständige und zuverlässige Arbeitsweise
  • Erste Erfahrungen mit MATLAB notwendig
  • Erste Erfahrungen mit ABAQUS hilfreich, jedoch nicht notwendig

    Skill profile:

  • Very good knowledge of German and/or English
  • Creativity and willingness to learn
  • Independent and reliable working method
  • First experiences with MATLAB necessary
  • First experiences with ABAQUS helpful, but not necessary
Möglicher Beginn
sofort
Kontakt
Lukas Martinitz
Raum: 0402
Tel.: 0 89 / 289 – 13740
lukas.martinitztum.de
Ausschreibung