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Autor:  

Fechte-Heinen, Rainer

Titel:  

Mikromechanische Modellierung von Formgedächtnismaterialien


Dissertation 
URN:  urn:nbn:de:hbz:294-19416
URL:  http://www-brs.ub.ruhr-uni-bochum.de/netahtml/HSS/Diss/FechteHeinenRainer/diss.pdf
Format:  application/pdf (15.9 M)
Kommentar:  Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau. Tag der mündlichen Prüfung: 2007-06-12

Inhaltsverzeichnis
Datei:  http://www-brs.ub.ruhr-uni-bochum.de/netahtml/HSS/Diss/FechteHeinenRainer/Inhaltsverzeichnis.pdf
Format:  application/pdf (29.4 k)

Zusammenfassung
Datei:  http://www-brs.ub.ruhr-uni-bochum.de/netahtml/HSS/Diss/FechteHeinenRainer/Zusammenfassung.pdf
Format:  application/pdf (39.9 k)

Abstract
Datei:  http://www-brs.ub.ruhr-uni-bochum.de/netahtml/HSS/Diss/FechteHeinenRainer/Abstract.pdf
Format:  application/pdf (23 k)

Schlagworte:  Nitinol / Einkristall; Nitinol / Polykristall; Memory-Effekt; Memory-Legierung; Laminat

Inhalt der Arbeit: 

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der energetischen Modellierung von Formgedächtnislegierungen.

Die in phasentransformierenden Materialien durch Mikrostrukturausbildung erreichbare Verringerung der Energiedichte ist für mehr als drei kristallographische Varianten nicht exakt bekannt. Daher wird die Qualität vorhandener unterer Grenzen als Abschätzung der Energiedichte monokristalliner Materialien durch Vergleich mit oberen Grenzen validiert. Hierbei wird die genaueste Eingrenzung der tatsächlichen Energiedichte durch Laminatgrenzen zweiter Ordnung erreicht, welche den Effekt der martensitischen Zwillingsbildung zur Steigerung der numerischen Effizienz berücksichtigen.

Es folgt die Erweiterung der Betrachtung auf polykristalline Materialien. Hierbei werden weitere Aspekte wie das hysteretische Spannungs-Dehnungs-Verhalten sowie der Einfluss von fertigungsbedingten Vortexturen und anisotropen Materialeigenschaften der austenitischen und martensitischen Varianten einbezogen.


Inhalt der Arbeit (übersetzt): 

This thesis deals with the energetic modeling of shape memory alloys.

The energy reduction reached by forming martensitic microstructures is not known exactly for phase transforming materials in the case of more than three crystallographic variants. In this work, the quality of lower bounds to the energy of monocrystalline materials is evaluated by comparison with upper bounds. Best agreement of upper and lower bounds, and thus the most accurate estimate of the actual energy density, is achieved by second order lamination bounds taking the martensitic twinning effect into account for better numeric efficiency.

Furthermore, polycrystalline shape memory materials are considered. In the course of this generalization of the model developed before, additional aspects such as the hysteretic stress-strain behavior as well as the influence of pre-textures caused by the production process and the anisotropic material properties of the austenitic and martensitic variants are included.


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