IAM - Werkstoff- und Biomechanik

Modellierung

Nichtlineare Verformungs-, Schädigungs- und Bruchmechanik
Nonlinear failure analysis of fusion reactor First Wall – Creep-fatigue (CF)
Nonlinear failure analysis of fusion reactor First Wall – Creep-fatigue (CF)
Dislocation dynamics model of neutron irradiated EUROFER
Dislocation dynamics model of neutron irradiated EUROFER

Ziel unserer Forschungsaktivitäten ist das Verständnis und die Beschreibung des nichtlinearen mechanischen und bruchmechanischen Verhaltens neuartiger Werkstoffen unter extremen Einsatzbedingungen, z. B. hoher Temperatur und/oder hoher Dosisbestrahlung. Hierfür geeignete Verformungs-, Schädigungs- und Rissausbreitungsmodelle werden im Rahmen deterministischer sowie probabilistischer multiskaliger und multiphysikalischer Modellierungskonzepte entwickelt und für die Ableitung neuer Auslegungsregeln genutzt. Durch die Implementierung der Modelle und Auslegungsregeln in kommerzielle Finite-Elemente-Programme werden leistungsstarke Werkzeuge für die Strukturanalyse und Lebensdauerbewertung von Komponenten angewendet.

Darüber hinaus werden ausgereifte Modelle für die Entwicklung und Optimierung neuer Verbindungs- und Beschichtungskonzepte unter anderem mittels Simulation des Verbindungs-/Beschichtungsprozess eingesetzt.

 

Aktuelle Forschungsprojekte

-  Modellierung des Verformungs- und Schädigungsverhalten von RAFM-Stählen unter thermo-mechanischer Kurzzeitermüdung und Hochdosisbestrahlungsbedingungen (S. Ahmad, J. Aktaa)

-  Charakterisierung und Modellierung des Kurzzeitermüdungsverhaltens von Hochentropielegierungen (K. Lu, A. Chauhan, J. Aktaa)

-  Entwicklung und Qualifikation von Regeln für die Auslegung gegen Ratchetting und Kriech-Ermüdung in zyklisch entfestigenden Stählen unter Hochdosisbestrahlung (J. Aktaa)

-  Entwicklung und Qualifikation von Regeln für die Auslegung gegen Sprödbruch in Wolfram/Wolframlegierungen und in bestrahlen Strukturwerkstoffen (M. Jetter, J. Aktaa)

-  Implementation entwickelter Auslegungsregeln in Postprozessoren kommerzieller Finite-Elemente-Programme für die Analyse und Bewertung von Komponenten (M. Jetter, J. Aktaa)