Aluminiumschaum

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Aluminiumschaum
Parameteridentifikation auf der Basis von ein- und mehraxialen Versuchen



 

Allgemeines

Aluminiumschaum ist ein neuer Werkstoff mit einem extrem günstigen Verhältnis von Festigkeit zu Dichte. Die hochporöse Struktur kann durch verschiedene Herstellungsverfahren, wie Einblasen von Gas oder Einbringen chemisch reagierender Granulate in die Aluminiumschmelze, erzeugt werden. Der Werkstoff Aluminiumschaum findet Anwendung in verschiedensten Bereichen, wie z. B. im Automobilbau, in der Luft- und Raumfahrtindustrie, im Bereich der Medizintechnik und der Sportindustrie.

Poröse biologische Gewebe

Versuche
Die Aufgabe des Instituts für Mechanik (Bauwesen) Lehrstuhl II ist die Untersuchung des Festigkeits- bzw. Deformationsverhaltens unter ein- und mehraxialen Lastzuständen. Dazu werden in Ergänzung zu einaxialen Kompressionsversuchen zweidimensionale, sogenannte Biaxialversuche, in denen ein ebener Spannungszustand abgebildet wird, durchgeführt. Desweiteren wird in Triaxialversuchen an rotationssymmetrischen zylinderförmigen Proben das Materialverhalten unter axialsymmetrischer Belastung untersucht.
Experimenteller Aufbau: Biaxialversuch

 
 

Experimenteller Aufbau: Triaxialversuch 
 
  
Die Ergebnisse dieser Versuche sollen Aufschluß über die allgemeine Spannungs-Dehnungsbeziehung von Aluminiumschaum unter beliebiger Belastung geben. Die Kenntnis dieser Beziehung ist erforderlich zur Parameteridentifikation eines elasto-plastischen Stoffmodels, das zur numerischen Berechnung beliebiger Randwertprobleme, wie z. B. Crash-Tests für die Automobilbranche, an unserem Institut entwickelt wird.


Veröffentlichungen

  • Ehlers, W.; Müllerschön, H.; Klar, O.:  On the behaviour of Aluminium Foam under Uniaxial and Multiaxial Loading. In: Metal Foams and Porous Metal Structures. [International Conference on Metal Structures, 14th-16th June 1999, Bremen (Germany)]. Ed.: John Banhart ... -Bremen: Verl. MIT Publ., 1999. pp. 255-262. 
  • Ehlers, W.; Droste, A.: Modellierung von Metallschäumen mit der Theorie Poröser Medien. ZAMM 79 (1999), pp. 539-540. 
  • Ehlers, W.; Droste, A.: Modelling of light weight porous metal materials. GAMM anual meeting 1999 in Metz, ZAMM (accepted). 
  • Ehlers, W.; Droste, A.: FE simulation of metal foams based on the macroscopic approach of the Theory of Porous Media. In: Metal Foams and Porous Metal Structures. [International Conference on Metal Structures, 14th-16th June 1999, Bremen (Germany)]. Ed.: John Banhart ... -Bremen: Verl. MIT Publ., 1999. pp. 299-302. 
  • Ehlers, W.; Droste, A.: A continuum model for highly porous aluminium foam. Technische Mechanik, 1999, (in press). 
  • Ehlers, W.; Droste, A.: A soil and foam model by the Theory of Porous Media for LS-DYNA3D, 17. CAD-FEM Users' Meeting; FEM-Technologietage 6.-8. Oktober 1999 in Sonthofen, 1999. III.4.4. 


Kontakt

Dipl.-Ing. Oliver Klar 
Universität Stuttgart 
Institut für Mechanik (Bauwesen)  
Lehrstuhl II 
Pfaffenwaldring 7 
D-70569 Stuttgart  
Telefon: +49 (0) 711 / 685 - 66342 
Telefax: +49 (0) 711 / 685 - 66347 
email:  klar @ mechbau.uni-stuttgart.de

 

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