Duktilität und numerische Simulation

23/11/2008 - 03:15 von Wolfgang Draxinger | Report spam
Heute hat mich einer meiner Spetzl'n gefragt, ob es für Blender
(http://blender.org) ein Plugin gibt, mit dem man das Brechen
von Glas o.à. simulieren kann. Immerhin kommt Blender ja mit
einer ausgewachsenen Physik-Engine daher und kann sowohl starre
Körper als auch Flüssigkeiten ganz passabel simulieren.

Nein, Blender kann das noch nicht, also habe ich mich heute Abend
hingesetzt und im Netz zig Papers zu FEM verformbarer Körper
gelesen, habe mich mal wieder stundenlang durch teils sehr
interessante Artikel in der Wikipedia geklickt (nicht nur zum
Thema FEM, sondern diverse mathematische Methoden, habe einen
Haufen für mich neuer Begriffe, die es wert scheinen intensiver
studiert zu werden).

Aber eine Sache wurde/wird kaum nàher betrachtet. Gut, für die
Simulation spröder Materialien kann man es wohl ignorieren, ich
würde das aber dennoch gerne mitsimulieren: Duktilitàt, genauer
gesagt/gefragt: Was passiert, wenn man zwei Teile eines Stoffes
hoher Duktilitàt ineinandertreibt und wie simuliere ich das am
geschicktesten?

Nehmen wir z.B. Kupfer. Kupfer weißt eine sehr hohe Duktilitàt
auf.

Bringt man zwei Kupferstücke in Kontakt, so verschweißen die ja
nicht sofort. Schlàgt man aber mit einem Hammer fest genug
darauf, werden die Stücke unter Verformung miteinander
verschweißen. Genauso Stahl, wobei Schmiede das bei einer
höheren Temperatur machen (letztendlich reicht es wenn das
Produkt aus Druck und Temperatur groß genug ist).

Nun gibt es da aber noch diesen netten, in Vorlesungen leider
nicht zeigbaren, da zu teuren Versuch: Zwei Metallstücke, die so
perfekt eben poliert sind, dass die Unebenheiten sich in der
Größenordnung weniger Atome bewegen. Bringt man die Metallstücke
in Kontakt verschweißen sie sofort (uns wurde damals erzàhlt,
wegen der hohen Kontaktreibung und der damit verbundenen Wàrme,
was ich aber bezweifle, ich denke, dass da einfach die Atome in
so engen Kontakt geraten, dass sich spontan Metall-Bindungen
bilden).

Die Frage ist nun, kann man das alleine durch die Duktilitàt
beschreiben, oder muss ich neben der Dehnfàhigkeit einen
weiteren Term miteinbeziehen, der die Bildung von Bindungen
unter genügend hoher Krafteinwirkung beschreibt?

Und bis zu welchem Punkt kann ich einen Festkörper als solchen
betrachten und ab wann verhàlt sich das Ding mehr wie eine
Flüssigkeit. Ich habe zwar das nötige physikalische
Hintergrundwissen um mir das alles selber herzuleiten, aber ich
denke, dass Ingeniuere öfters mit solchen Fragestellungen zu tun
haben, darum frage ich auch mal bei Euch nach.

Wolfgang Draxinger
E-Mail address works, Jabber: hexarith@jabber.org, ICQ: 134682867
 

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#1 Johannes Bauer
23/11/2008 - 12:45 | Warnen spam
Wolfgang Draxinger schrieb:

Nun gibt es da aber noch diesen netten, in Vorlesungen leider
nicht zeigbaren, da zu teuren Versuch: Zwei Metallstücke, die so
perfekt eben poliert sind, dass die Unebenheiten sich in der
Größenordnung weniger Atome bewegen. Bringt man die Metallstücke
in Kontakt verschweißen sie sofort (uns wurde damals erzàhlt,
wegen der hohen Kontaktreibung und der damit verbundenen Wàrme,
was ich aber bezweifle, ich denke, dass da einfach die Atome in
so engen Kontakt geraten, dass sich spontan Metall-Bindungen
bilden).



Hast du eine Referenz auf den Versuch? Das klingt ziemlich interessant,
da muss doch was im NEtz dazu zu finden sein. Habe leider erfolglos
gegoogelt.

fup2 geàndert, da das geànderte Thema mit den Inschörnören nicht
wirklich zu tun hat (und vorallem weil ich dsim nicht lese ;-))

Viele Grüße,
Johannes

"Meine Gegenklage gegen dich lautet dann auf bewusste Verlogenheit,
verlàsterung von Gott, Bibel und mir und bewusster Blasphemie."
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