Fangrui Liu, M. Sc.

Eine Schädigung in Materialien führt zu einem lokalen Anstieg der Temperatur aufgrund von Energiedissipation. Im Gegensatz dazu kann eine ungleichmäßige Temperaturverteilung zu einer Schädigung führen, die auf die inneren Spannungen im physikalischen Körper zurückzuführen ist. Wir am IKM verwenden das erweiterte Hamilton-Prinzip, um ein neues thermomechanisch koppelndes, gradientenerweitertes Schädigungsmodell zu erstellen, das die Entwicklung von Mikrostruktur und Temperatur beschreibt. Um die Berechnungsgeschwindigkeit zu beschleunigen, benutzen wir die Neighbored Element Method (NEM), um den Laplace-Operator der Schadensvariablen und der Temperatur numerisch sehr effizient zu berechnen. Die Simulation der Schädigung einer Keramikplatte beim Abkühlen in kaltem Wasser zeigt die Robustheit und unserer Methode für das Problem des Thermoschocks; die Tatsache, dass wir weniger als 10% der Berechnungszeit eines 2D-Problems für unser 3D-Problem benötigen, belegt die Effizienz des Verfahrens.