Simulation der thermischen und mechanischen Beanspruchung von Bremsscheiben unter Berücksichtigung der Gefügestruktur

考虑微观结构，模拟制动盘上的热应力和机械应力

• 批准号: 216049364
• 负责人: Professorin Dr. Britta Nestler
• 金额: --
• 依托单位: Daimler AG (aufgelöst)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants (Transfer Project)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2018-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/216049364?language=en
• 关键词: Simulation; der; thermischen; und; mechanischen

Die hohen Anforderungen von Lkw Bremsscheiben bei vergleichsweise geringem Bauraum machen die Computersimulation zu einem wichtigen Werkzeug bei der Auslegung der Scheiben. Die Berech-nungen werden hierbei fast ausschließlich im makroskopischen Bereich durchgeführt. Gefügeände-rungen, die während der Lebensdauer der Bremsscheibe auftreten und die die Spannungszustände innerhalb des Materials verändern, können mit den herkömmlichen Methoden nur schwer beschrieben werden.Diese Lücke soll durch den Einsatz der Phasenfeldmodellierung geschlossen werden. Im Rahmen des Transferprojekts wird durch Mikrostruktursimulationen der Einfluss der Gefügestruktur des Gusseisens auf die mechanischen und thermischen Eigenschaften untersucht. Beim Bremsvorgang werden über die Bremsbacke hohe thermische Energien und mechanische Spannungen in den Werkstoff einge-bracht, die u.a. eine Phasenumwandlung von Ferrit/Perlit zu Austenit bewirken. Diese Gefügeänderung soll in den Phasenfeldsimulationen beschrieben und deren Rückwirkung auf die mechanischen Eigenschaften bestimmt werden. Zur Validierung werden die Gefügesimulationen durch eine metallo-graphische und chemische Charakterisierung des Werkstoffs begleitet. Basierend auf der Auswertung der Simulationsergebnisse sollen neue Materialmodelle hergeleitet und für gekoppelte thermisch-mechanische Simulationen auf der makroskopischen Skala der 3D Bremsscheibe genutzt werden. Aufbauend auf den Materialmodellen werden in den makroskopischen Simulationen die Schirmung sowie der Verschleiß berücksichtigt.

在计算机模拟中，Lkw Bremsscheiben 是一种非常复杂的技术。 Gefügeände-rungen、die während der Lebensdauer der Bremsscheibe auftreten 和 die die die spannungszustände insidehalb des Materials verändern、können mit den herkömmlichen Methoden nur schwer beschrieben werden.Diese Lücke soll durch den Einsatz der Phasenfeldmodellierung韦尔登在“Werkstoff einge-bracht”中，“费里特/奥氏体的阶段”。 eine Metallo-graphische und chemische Charakterisierung des Werkstoffs begleitet。韦尔登。

项目成果

A MULTISCALE APPROACH FOR THERMO-MECHANICAL SIMULATIONS OF LOADING COURSES IN CAST IRON BRAKE DISCS

铸铁制动盘加载过程热机械模拟的多尺度方法

• DOI: 10.1615/intjmultcompeng.2015014764
• 发表时间: 2024-09-14
• 期刊: International Journal for Multiscale Computational Engineering
• 影响因子: 1.4
• 作者: S. Schmid;D. Schneider;C. Herrmann;M. Selzer;B. Nestler
• 通讯作者: B. Nestler

On the multiphase-field modeling of martensitic phase transformation in dual-phase steel using J2-viscoplasticity

使用 J2 粘塑性对双相钢中马氏体相变进行多相场建模

• DOI: 10.1088/1361-651x/aaf980
• 发表时间: 2019-01-29
• 期刊: Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering
• 影响因子: 1.8
• 作者: Ephraim Schoof;C. Herrmann;Nick Streichhan;M. Selzer;D. Schneider;B. Nestler
• 通讯作者: B. Nestler

On the stress calculation within phase-field approaches: a model for finite deformations

关于相场方法中的应力计算：有限变形模型

• DOI: 10.1007/s00466-017-1401-8
• 发表时间: 2017
• 期刊: Computational Mechanics
• 影响因子: 4.1
• 作者: D. Schneider; F. Schwab; E. Schoof; A. Reiter; C. Herrmann; M. Selzer; T. Böhlke; B. Nestler
• 通讯作者: B. Nestler

Multiphase-Field Modeling and Simulation of Martensitic Phase Transformation in Heterogeneous Materials

异质材料中马氏体相变的多相场建模和模拟

• DOI: 10.1007/978-3-030-13325-2_30
• 发表时间: 2018
• 期刊: High Performance Computing in Science and Engineering ' 18
• 作者: E. Schoof; C. Herrmann; D. Schneider; J. Hötzer; B. Nestler
• 通讯作者: B. Nestler

Multiphase-field model of small strain elasto-plasticity according to the mechanical jump conditions

根据机械跳跃条件的小应变弹塑性多相场模型

• DOI: 10.1007/s00466-018-1570-0
• 发表时间: 2018-04-05
• 期刊: Computational Mechanics
• 影响因子: 4.1
• 作者: C. Herrmann;Ephraim Schoof;D. Schneider;Felix K. Schwab;A. Reiter;M. Selzer;B. Nestler
• 通讯作者: B. Nestler