Fundamentals of Damage Mechanics and Material Modelling

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Im Gegensatz zur Bruchmechanik kommt die Schädigungsmechanik ohne Rissannahmen aus, weil sie die Beanspruchungssituation des Werkstoffs ortsaufgelöst bewertet. Daher wird der Schädigungsmechanik ein erhebliches Potenzial beigemessen, die Bauteilauslegung grundlegend zu revolutionieren, um Werkstoffeigenschaften vollständig im Bauteileinsatz zur Entfaltung zu bringen. Im Modul werden die Kontinuumsmechanischen Grundlagen der Elastizitäts- und Plastizitätstheorie vorgestellt. Darauf aufbauend wird die Implementierung dieser Modelle für numerische FE-Simulationen diskutiert und die Erweiterung dieser Materialmodellierung um Aspekte von Schädigung und Versagen vorgestellt. Fallstudien zeigen auf, wie der Einsatz schädigungsmechanischer Ansätze in Kombination mit probabilistischen Konzepten zur Herleitung von realistischeren Sicherheitsfaktoren für die Bauteilauslegung genutzt werden kann. Damit wird aufgezeigt, wie der Einsatz hochbeanspruchbarer Werkstoffe im Sinne eines nachhaltigen Umgangs mit natürlichen Ressourcen forciert werden kann.

Das Modul umfasst Vorlesungen, Übungen und Praktika und vermittelt neben den Grundlagen der Schädigungsmechanik insbesondere die Fähigkeiten, um benutzerdefinierte Materialmodelle für FE-Simulationen zu programmieren.

Die beiden Hauptvertiefungsfächer bauen nur begrenzt aufeinander auf und können unabhängig voneinander belegt werden.