| ZF 4179 Strategien zur effizienten Implementierung physikalisch basierter Material Modelle – Ein Sondierungsprojekt für die Kooperationsplattform SimNet Styria |
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Förderungsnehmer: Der Leichtbau im Automobil- und Luftfahrtsektor geht an die Grenzen. Vorgänge auf der Mikroskala fordern genauere Methoden der numerischen Simulation. Berechnet werden die Änderung der Materialeigenschaften während der Fertigung und das Verhalten der Bauteile im Betrieb. Diese Simulation des Verhaltens von Bauteilen setzt eine exakte Beschreibung des Werkstoffverhaltens voraus. Für eine Vielzahl von Ingenieursanwendungen eignen sich physikalisch basierte Werkstoffmodelle von treibenden Mechanismen wie der Entstehung und Entwicklung von Mikrorissen. Dennoch kommen diese Modelle bei der Berechnung realer Bauteile kaum zum Einsatz, denn: Die Simulation in großem Maßstab scheitert an Rechenleistung und Rechenzeit. Interdisziplinär arbeiten Vertreter aus Fachbereichen der Kontinuumsmechanik, Fertigungstechnik, Betriebsfestigkeit, angewandter und numerischer Mathematik zusammen. Das Team analysiert bestehende mathematische Strukturen der physikalischen Werkstoffmodelle, erhebt deren Gemeinsamkeiten und Unterschiede und nutzt die Möglichkeiten der analytischen Vereinfachung. Gefragt sind neue Algorithmen zur effizienten Implementierung dieser Materialmodelle in industrielle Simulationsprogramme.Die realitätsnäheren Simulationsergebnisse verringern den Aufwand für anschließende Experimente, verkürzen den Produktentwicklungszyklus und minimieren damit Kosten. In der entwicklungsintensiven Maschinenbau- und Automobilindustrie steigt die Wettbewerbsfähigkeit, was zur Sicherung des Wirtschaftsstandorts Steiermark beiträgt. |
