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Modelling of fracture of single crystal lamellar TiAl alloys using a two-scale finite element approach

Kabir, Rizviul und Bartsch, Marion (2015) Modelling of fracture of single crystal lamellar TiAl alloys using a two-scale finite element approach. Euromec 559-Multi-scale computational methods for bridging scales in materials and structures, 2015-02-23 - 2015-02-25, Eindhoven, NL.

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Kurzfassung

Fracture in lamellar structure of a TiAl single crystal (known as PST crystal) has been modelled using two-scale finite element modelling approach including cohesive fracture behaviour. In this approach the representative microstructure of two-phase lamellae has been simplified in a unit cell model. The lamellar fracture, which can be interlamellar and translamellar type, has been described in the unit cells where the underlying debonding and cleavage mechanisms have been captured using cohesive damage behaviour. The macroscopic response of material failure has been calculated from the lower scale unit cell deformation and fracture behaviour. Stress-strain behaviour of undamaged state has been calculated using first order homogenization approach and the damaged behaviour has been calculated averaging the local stress-strain evolution at the damage zone after the onset of cracks as described by cohesive model. In this work we will demonstrate the proposed modelling approach for capturing micro-meso fracture with numerical examples. In addition, the cohesive model parameters for interlamellar and translamellar fracture will be estimated fitting the model response to the experimental obtained data for single crystal tensile fracture behaviour of a TiAl alloy.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/98351/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Poster)
Titel:Modelling of fracture of single crystal lamellar TiAl alloys using a two-scale finite element approach
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kabir, Rizviulmohammad-rizviul.kabir (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bartsch, Marionmarion.bartsch (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:24 Februar 2015
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Two-scale model, lamellar fracture, TiAl alloy, cohesive model
Veranstaltungstitel:Euromec 559-Multi-scale computational methods for bridging scales in materials and structures
Veranstaltungsort:Eindhoven, NL
Veranstaltungsart:Workshop
Veranstaltungsbeginn:23 Februar 2015
Veranstaltungsende:25 Februar 2015
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Antriebssysteme
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L ER - Engine Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Virtuelles Triebwerk und Validierungsmethoden (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Werkstoff-Forschung > Experimentelle und numerische Methoden
Hinterlegt von: Kabir, Dr. -Ing Mohammad Rizviul
Hinterlegt am:28 Sep 2015 08:00
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:03

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