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Mikrostruktursimulation

Mikrostruktursimulation
type: links:
semester: WS 18/19
time:

Times

lecturer: Prof. Dr. Britta Nestler
Dr. Anastasia August
sws: 3
lv-no.: 2183702
Voraussetzungen

keine

Empfehlungen:

Werkstoffkunde
mathematische Grundlagen

Beschreibung

Medien:

Tafel und Beamer (Folien)

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
Lehrinhalt
  • 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
Arbeitsbelastung

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

Ziel

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
Prüfung

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

mündliche Prüfung ca. 30 min