Mikrostruktursimulation

  • type: Vorlesung / Übung (VÜ)
  • chair: KIT-Fakultäten - KIT-Fakultät für Maschinenbau - Institut für Angewandte Materialien - Computational Materials Science
    KIT-Fakultäten - KIT-Fakultät für Maschinenbau
  • semester: WS 20/21
  • time: 06.11.2020
    10:00 - 11:30 wöchentlich


    11.11.2020
    12:00 - 13:30

    13.11.2020
    10:00 - 11:30 wöchentlich

    20.11.2020
    10:00 - 11:30 wöchentlich

    25.11.2020
    12:00 - 13:30

    27.11.2020
    10:00 - 11:30 wöchentlich

    04.12.2020
    10:00 - 11:30 wöchentlich

    09.12.2020
    12:00 - 13:30

    11.12.2020
    10:00 - 11:30 wöchentlich

    18.12.2020
    10:00 - 11:30 wöchentlich

    23.12.2020
    12:00 - 13:30

    08.01.2021
    10:00 - 11:30 wöchentlich

    15.01.2021
    10:00 - 11:30 wöchentlich

    20.01.2021
    12:00 - 13:30

    22.01.2021
    10:00 - 11:30 wöchentlich

    29.01.2021
    10:00 - 11:30 wöchentlich

    03.02.2021
    12:00 - 13:30

    05.02.2021
    10:00 - 11:30 wöchentlich

    12.02.2021
    10:00 - 11:30 wöchentlich

    17.02.2021
    12:00 - 13:30

    19.02.2021
    10:00 - 11:30 wöchentlich


  • lecturer: Dr. Anastasia August
    Prof. Dr. Britta Nestler
  • sws: 3
  • lv-no.: 2183702
  • information: Online
Inhalt
  • Einige Grundlagen der Thermodynamik
  • Statistische Interpretation der Entropie
  • Gibbs'sche Freie Energie und Phasendiagramme
  • Freie Energie-Funktional für reine Stoffe
  • Phasen-Feld-Gleichung
  • Gibbs-Thomson-Gleichung
  • Treibende Kräfte
  • Großkannonische Potential Funktional und die Evolutionsgleichungen
  • Zum Vergleich: Das Freie Energie-Funktional mit treibenden Kräften

Der/die Studierende

  • kann die thermodynamischen und statistischen Grundlagen für flüssig-fest und fest-fest Phasenumwandlungsprozess erläutern und zur Konstruktion von Phasendiagrammen anwenden
  • kann die spezifischen Eigenschaften dendritischer, eutektischer und peritektischer Mikrostrukturen beschreiben
  • kann Mechanismen zur Bewegung von Korn- und Phasengrenzen durch äußere Felder erläutern
  • kann mit Hilfe der Phasenfeldmodellierung die Entwicklung von Mikrostrukturen simulieren und verwendet dabei Modellierungsansätze aus der aktuellen Forschung
  • verfügt durch Rechnerübungen über Erfahrungen in der Implementierung von Phasenfeldmodellen und kann eigene Simulationen von Mikrostrukturausbildungen durchführen

Kenntnisse in Werkstoffkunde und mathematische Grundlagen empfohlen

Präsenzzeit: 22,5 Stunden Vorlesung, 11,5 Stunden Übung
Selbststudium: 116 Stunden

Es werden regelmäßig Übungszettel ausgeteilt. Die individuellen Lösungswege werden korrigiert zurückgegeben.

mündliche Prüfung ca. 30 min

VortragsspracheDeutsch
Literaturhinweise
  1. Gottstein, G. (2007) Physikalische Grundlagen der Materialkunde. Springer Verlag Berlin Heidelberg
  2. Kurz, W. and Fischer, D. (1998) Fundamentals of Solidification. Trans Tech Publications Itd, Switzerland Germany UK USA
  3. Porter, D.A. Eastering, K.E. and Sherif, M.Y. (2009) Phase transformation in metals and alloys (third edition). CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton, London, New York
  4. Gaskell, D.R., Introduction to the thermodynamics of materials
  5. Übungsblätter