Metalle

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Die Arbeiten am Lehrstuhl für Technische Mechanik im Bereich metallischer Werkstoffe befassen sich sowohl mit der Modellierung der Eigenschaften von Stahlwerkstoffen als auch der Prozesssimulation von der Verarbeitung metallischer Bauteile.

Metalle zeigen ein ausgeprägt plastisches Werkstoffverhalten. Auf der Mikroskala (der kleinsten für die Anwendung relevanten Skala) wird das plastische Verhalten durch das Wandern von Gitterdefekten, sog. Versetzungen, im Kristallgitter des Metalls verursacht. Da diese kleinskaligen Prozesse nicht zur Beschreibung der Eigenschaften eines ganzen Bauteils geeignet sind, haben sich auf größeren Skalen weitere Modellansätze etabliert. Auf einer größeren Skala kann durch die Einkristallplastizität das Abgleiten von bevorzugten Gitterebenen im Kristall beschrieben werden. Auch hier ist die Auswertung der Modelle sehr aufwändig. Allerdings wird die starke Anisotropie im Fließverhalten eines Einkristalls erfasst. Diesem Zugang stehen die makroskopischen Plastizitätsmodelle gegenüber, die typischerweise das isotrope Verhalten eines Polykristalls mit sehr vielen, statistisch verteilten Körnern beschreiben und damit sehr gut geeignet sind, das gesamte Bauteilverhalten abzubilden.

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