Software-Implementierung eines bruchmechanischen Modells zur Analyse der Parametersensitivität bzgl. der Festigkeitsminderung spröder Materialien

Software implementation of a fracture mechanics model to analyze the parameter sensitivity regarding the strength reduction of brittle materials

Bachelorarbeit, Masterarbeit

Bruchmechanische Modelle ermöglichen es, komplexes Materialverhalten vereinfacht zu beschreiben. Mit ihrer Hilfe können so z.B. Vorhersagen über das Risswachstums- und Versa-gensverhalten ingenieurtechnisch relevanter Materialien gemacht werden. Ein solches Modell (vgl. Lawn et al.) beschreibt das Rissverhalten 3-dimensionaler Risssysteme (sog. Konusrisse) in spröden Materialien (z.B. Glas) und ermöglicht die Identifikation des Versagenszeitpunktes. Das Modell wurde für einen Konusriss unter Biegebelastung validiert. Ziel der Arbeit ist es, dieses Modell zunächst in einer geeigneten Programmiersprache (Python, Matlab) oder FEM-Software zu implementieren und anschließend Sensitivitätsanalysen hinsichtlich der Festigkeitsminderung für die verschiedenen Parameter (Rissausbreitungswinkel, Zusatzbelastung …) zu untersuchen.

Bemerkungen

Dazu sind folgende Aspekte zu bearbeiten:

- Literaturrecherche zum Stand der Forschung (inkl. Daten)

- Modellimplementierung unter Verwendung einer geeigneten Programmiersprache oder Software

- Untersuchung von Parametereinflüssen / Sensitivitätsanalyse

- Vergleich mit Literaturdaten