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Entwicklung konsistenter Plattentheorien für Gradientenwerkstoffe

Thema:

Zur Festigkeits- und Verformungsanalyse von Platten aus Gradientenwerkstoffen (Materialeigenschaften ändern sich kontinuierlich über die Dicke) sollen konsistente Plattentheorien hergeleitet werden, die u.a. Scherdeformationen berücksichtigen.

 

Kontaktperson:

Michael Meyer-Coors

 

Laufzeit:

01.09.2020 - 31.08.2022

 

Förderung:

Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) unter KI 284/26-1.

 

Projektbeschreibung:

Gradientenwerkstoffe (Functional Graded Materials, FGM) können als heterogene Kompositmaterialien aufgefasst werden, deren Volumenanteile ihrer beteiligten Materialien sich graduell von einer Oberfläche des Bauteils zur anderen ändert. Dies führt zu Materialeigenschaften, die sich kontinuierlich über die Bauteildicke ändern. FGM besitzen vielseitige Einsatzmöglichkeiten, z.B. als Zahnimplantate, Wärmetauscherrohre und Maschinenkomponenten. Vielfach werden sie als vergleichsweise dicke isotrope und anisotrope Platten eingesetzt. Deshalb sollten zu ihrer Beschreibung konsistente Plattentheorien verwendet werden, die Scherdeformationen, Vorwölbungen und Spannungsverteilungen in Dickenrichtung berücksichtigen. Diese wurden kürzlich für homogenes, isotropes und anisotropes Materialverhalten abgeleitet. Sie sollen im Rahmen dieses Forschungsvorhabens auf Gradientenmaterialien erweitert werden.