Phase-field and variational update formulations for modeling of material instabilities in metal elasto-plasticity

Type of Funding: Foundation Funding, Mercator Research Center Ruhr

Abstract:
In vielen technisch relevanten Anwendungen, die mit elasto-plastischem Materialverhalten einhergehen, wie z. B. Tiefziehprozesse von Metallen, können Lokalisierungen von Verzerrungen auftreten. Diese Lokalisierungen entstehen in Verbindung mit Entfestigungen, was widerum zum Verlust von Rang-Eins-Konvexität führt, sodass die Existenz von Lösungen des zugrundeliegenden Randwertproblems nicht mehr garantiert werden kann. Im Hinblick auf numerische Ansätze, wie z. B. der Finiten-Elemente-Methode, sind im Fall von Entfestigungseffekten spezielle Methoden/ Theorien notwendig um eine pathologische Netzabhängigkeit der Ergebnisse zu verhindern. Die Entwicklung von innovativen Methoden, welche das beschriebene Problem regularisieren, ist das Ziel dieses Projekts. Dazu werden neuartige Phasenfeldmethoden zur Analyse von Scherfugen entwickelt und im Rahmen der Finiten-Elemente-Methode implementiert werden.

Project Website

Contact Person at UA Ruhr:
apl. Prof. Dr.-Ing. Joachim Bluhm, University of Duisburg-Essen
Prof. Dr.-Ing. Jörg Schröder, University of Duisburg-Essen

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