Modelling and DEM-simulation of fracture behaviour of disperse particle composite

分散颗粒复合材料断裂行为建模与DEM模拟

基本信息

批准号：
5199942
负责人：
Professor Dr.-Ing. Jürgen Tomas (†)
金额：
--
依托单位：
Institut für Verfahrenstechnik
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
1999
资助国家：
德国
起止时间：
1998-12-31 至 2004-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5199942?language=en
关键词：
Modelling DEM simulation fracture behaviour

项目摘要

Die Zerkleinerung von Partikelverbundwerkstoffen in aufgeschlossene und teilaufgeschlossene Wertstoffpartikel ließ sich bisher nur mittels umfangreicher Versuche zweckmäßig verfahrenstechnisch auslegen. Dazu wurden am Lehrstuhl mit Hilfe einer großkalibrigen Luftdruckkanone- determinierte Beanspruchungsereignisse simuliert,- Bruchbilder visualisiert und kontinuumsmechanisch interpretiert- sowie deterministische und stochastische Zerkleinerungsergebnisse (spez. Energiebedarf, Aufschlußgrad, Partikelgrößenverteilung) ausgemessen.Da diese Experimente allein jedoch keine Erkenntnisse über die hochdynamischen Mikroprozesse der Rißbildung- und Ausbreitung an den Korngrenzen liefern, sollen sie durch partikelmechanische Simulationen ergänzt werden. Solche Berechnungen sind erst seit einigen Jahren infolge der Entwicklung der Rechentechnik im erforderlichen Umfang möglich. Zur Modellierung der dynamischen Bruchvorgänge bietet sich die Diskrete-Elemente-Methode an. Dadurch wird die kontiniuumsmechanische Modellabstraktion fallen gelassen und der Partikelverbundstoff als ein komplex verschaltetes, mechanisches System von Partikelwechselwirkungen betrachtet. Bevorzugt werden die parallele Verschaltung von elastischen Deformations- und viskosen Dämpfungselementen mit Kontaktversagen. Damit lassen sich die Hauptwirkungspfade der Kontaktkräfte und die Versagenswahrscheinlichkeiten bei Prall-, Schlag- und Druckbeanspruchung simulieren.Es wird großer Wert auf die Übertragbarkeit der Simulationsergebnisse auf die verfahrenstechnischen Zielgrößen Partikelgrössenverteilung, Partikelaufschluß und spezifischer Energieeintrag gelegt.

Die Zerkleinerung von Partikelverbundwerkstoffen in aufgeschlossene und teilaufgeschlossene Wertstoffpartikel sich bisher nur mittels umfangreicher Versuche zweckmäßig verfahrenstechnisch auslegen. Luftdruckkanone- 决定性 Beanspruchungsereignisse simuliert,- Bruchbilder Visualisiert und kontinuumsmechanischterpretiert- sowie defistische und stochastische Zerkleinerungsergebnisse (spez. Energiebedarf, Aufschlußgrad, Partikelgrößenverteilung) ausgemessen.Da diese Experimente Allein jedoch keine Erkenntnisse über die Hochdynamischen Mikroprozesse der Rißbildung- und Ausbreitung and den Korngrenzen liefern, sollen sie durch Partikelmechanische Simulationen ergänzt werden. Rechentechnik im erforderlichen Umfang möglich。 Damit lassen sich die Hauptwirkungspfade der Kontaktkräfte und die Versagenswahrscheinlihkeiten bei Prall-， Partikelgrössenverteilung、Partikelaufschluß 和 spezifischer Energieeintrag gelegt。