Das Verbundvorhaben DigitalModelling soll den Transfer zwischen akademischer Forschung und
industrieller Anwendung auf dem Gebiet der Materialmodellierung, also der mathematischen und
rechnerischen Beschreibung des Verhaltens von Werkstoffen und Bauteilen unter thermomechanischen Beanspruchungen, erheblich erleichtern und beschleunigen. Hierfür haben sich die einzelnen Teilvorhabenzum Ziel gesetzt, wiederkehrende Hindernisse zum industriellen Einsatz einer fortschrittlichenMaterialmodellierung abzuschaffen. Gleichzeitig wird dadurch ermöglicht, dass die verschiedenen, bereitsverfügbaren Ansätze der Materialmodellierung erstmals und im Rahmen der Plattform Material Digital(PMD) gebündelt und modular aufbereitet vorliegen werden, so dass eine auf den spezifischenAnwendungsfall zugeschnittene, flexible Auswahl und Modellsynthese ermöglicht wird. Das Teilvorhaben an der OvGU Magdeburg adressiert Datenanalyse, Klassifizierung und Daten „Pre-Processing“,Konstitutive Modellbausteine, Erarbeitung von Identifikationsprozeduren sowie das Unit- und Workflow Testing.

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With the development of advanced manufacturing technologies,composite materials and laminates are widely used in engineering asthey are advantageous over traditional materials. While the deformation behaviour up to the damage initiation can be predicted bythe classical continuum mechanics with satisfactory accuracy,analysis of progressive failure beyond the critical damage state is still a major challenge. Peridynamics (PD) as a non-local continuum mechanics theory is very suitable for analyzing discontinuous problems such as material failure, crack initialization, crack propagation, crack patterns formation and crack interactions. Based on the recent activities of the research group (RG) in OvGU Magdeburg on PD modeling of crack patterns in float glass,identification of long-range forces in peel films, this project aims to contribute novel formulations for composite laminate structures to offer engineers an alternative solution to tackle fracture problems. A novel PD damage constitutive modeling framework to describedamage initiation, damage growth and crack propagation in a unifiedmanner will be developed by RG in OvGU. Based on the previous research on float glass, the available experimental data will be appliedto identify material parameters, to capture initial distribution of flawsand to describe damage patterns in ring bending tests on glassplates. For the validation, ball drop tests will be simulated and results will be compared with experimental data. In addition, non-local models will be developed and calibrated in OvGU to capture long-range
forces observed in peel tests. By the use of the layer-wise approach the developments will be consolidated to formulate a new PD theory for laminates subjected to severe loading in the post-critical damage regime. Based on the available experimental data on laminated glass, a benchmark problem will be developed and solved to verify the theoretical developments as well as analytical and
numerical solution procedures.

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Thermal Energy Storage (TES) systems can give strategic contribution to efficiency and flexibility of intermittent power sourcesof various nature, but their temporal modulation up to long charge-discharge cycles passes through the tuning the thermal properties of the materials exchanging heat with fluids in TES systems.M-TES project proposes an innovative approach to manufacture by a low-cost one step process, granules of composite metallic Phase Change Materials, m-PCMs. Thus m-PCMs are form stable over the time. They can be tailored in term of enthalpy-temperature relationships and heat transfer properties, and mixed in different amounts to meet the local material requirement for flexible TES systems.The 3-year M-TES project will be focused on immiscible alloy systems based on recycled Al-Si casting alloys and Sn, with no need of Critical Raw Material, adding a new option for re-use and recycle them. M-TES project will: (I) identify thermophysical requirements form-pcms service, (II) study alloys surface and wetting properties to support the (III) study of suitable process conditions, (iv) obtainthermal/mechanical granule properties. A grained system will be tested as proof-of-concept, and (VI) its mechanical and heat transfer potential will be modeled to support further development, toward higher TRL and other alloys. The multidisciplinary project objectives will be accomplished thanks to the knowledge/equipment complementarity of partners: POLIMI, CNR, KIT, OVGU. They will work in strict interaction within and between WPs. The young researchers hired for the project will be forged to curious multidisciplinary and deep understanding. M-TES dissemination plan will spread results preferring openactivities, starting from scientific papers/conferences, widening to open science events for technicians/PhD students, up to the
general public.

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Peridynamics (PD) is a nonlocal theory without notion of differential line elements, the deformation
gradient, its higher gradients or gradients of internal state variables. Unlike the classical
continuum mechanics, where only local contact forces are considered, long-range internal forces of interaction between material points are introduced. As a result, the balance equations do not include
partial derivatives with respect to spatial coordinates. Therefore peridynamics is found to
be attractive for modeling highly heterogeneous deformation processes such as fracture. Many
recent numerical studies show the ability of the peridynamic theory to capture complex fracture
processes and instabilities, such as crack initiation, crack branching, crack kinking,
propagation of frictional cracks, crack interaction with initial heterogeneities, such as holes
and pores etc.
The aim of this PhD project is to develop novel peridynamic (PD) theories for rods, beams and thin platesto capture inelastic responses, in particular, damage and fracture phenomena. A novel
PD damage constitutive modelling framework to describe both damage initiation, damage growth
and crack propagation in a unified manner should be developed and utilized. Based on previous
research in the working group of Eingineering Mechanics, the available experimental data will be applied to calibrate the model. For the validation, bending tests will be simulated, and results will be
compared with experimental data. The following research questions will be addressed in the
work packages
• How to model thin-walled structural components with PD efficiently?
• How to consider crack initiation, crack growth and formation of crack patterns in a unified
PD damage model?
• How to incorporate the PD damage models into the theories of rods, beams and plates?
• How to calibrate non-local PD models from test data?
• How to model localized deformation and fracture phenomena in thin-walled structures within
the PD framework?

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The aim of the work is to analyze dynamic stress and deformation states of both flat and curved laminated glass composites under impact loading. The work considers modeling of a rigid ball drop on on a panel. Computations using the finite element method (FEM) and the peridynamics theory are performed to predict crack patterns in glass layers. The influence of the soft polymeric interlayer on the strength of the glass laminate will be analyzed.

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The aim of the work is to analyze dynamic stress and deformation states of both flat and curved laminated glass composites under impact loading. The work considers modeling of a rigid ball drop on on a panel. Computations using the finite element method (FEM) and the peridynamics theory are performed to predict crack patterns in glass layers. The influence of the soft polymeric interlayer on the strength of the glass laminate will be analyzed.

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Das Projekt soll die bestehende Zusammenarbeit in Forschung und Ausbildung zwischen der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg und der Nationalen Technischen Universität "Polytechnisches Institut Charkiw" weiterführen. Nach erfolgreicher Aufrechterhaltung, Erweiterung und Umsetzung der digitalen Lehre im Wintersemester 2022/2023, soll die Unterstützung der Partnerhochschule im Sommersemester und darüber hinaus beibehalten werden, sodass Studierende in der Ukraine trotz der Einschränkungen durch den Krieg die Möglichkeit bekommen, ihr Studium fortzusetzen.
Für die Studiengänge "Applied Mathematics", "Intellectual and Robotic Systems" und "Applied Mechanics" der Partnerhochschule werden dafür im Rahmen des Programms zusätzlich neue Mechanikfächer, wie Mechanics of Materials und Inelastic Structural Analysis mit dazugehörigen Seminaren und Workshops für Bachelor- und Masterstudierende sowie Doktorandinnen und Doktoranden angeboten.
Für nach Deutschland geflüchtete Doktorandinnen werden erneut Forschungsstipendien vergeben, auch sie werden weiterhin in das Lehrangebot miteinbezogen.
Die Entwicklung einer digitalen Komponente für die zukünftige Vereinfachung des Lehrbetriebs beider Universitäten wird fortgeführt und das Resultat angewendet.
Das Programm "Mechanik digital" soll nun durch die Einbindung weiterer Studiengänge ausgebaut werden, um die Kompetenzen und strukturellen Rahmenbedingungen zur Digitalisierung der OvGU und NTU ChPI zu erweitern.

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Die seit 1966 bestehende Zusammenarbeit in Forschung und Ausbildung soll mit diesem Projekt weitergeführt werden. Fachgebiet dieses Projekts ist die Dynamik und Festigkeit von Maschinen mit dem Schwerpunkt Einsatz und Weiterentwicklung computergestützter Strategien zur Lösung praxisorientierter Problemstellungen unter Einbeziehung von komplexen Werkstoffeigenschaften.
Das Programm ist an Studenten gerichtet, die im letzten Jahr der Masterausbildung sind und bereits in ihrer Abschlussarbeit ein wissenschaftliches Thema zum o.g. Fachgebiet bearbeiten sowie einen Betreuer am Partnerlehrstuhl haben. Bei der Auswahl von Kandidaten stehen das individuelle Projekt sowie die Motivation und persönliche Eignung im Mittelpunkt. Die Kandidaten sollen über Grundkenntnisse der deutschen Sprache verfügen, so dass die Präsentation eigener Forschungserbebnisse möglich ist. Während der Sur-place-Förderung wird u.a. ergänzender Sprachunterricht durch das Institut für Fremdsprachen der Partnerhochschule angeboten.

Während des Studienaufenthalts in Magdeburg werden Nachwuchswissenschaftler an aktuelle Fachliteratur herangeführt und lernen alternative Lösungsansätze (Mikromechanik, Mehrskalenmodellierung von Werkstoffen) kennen. Ferner werden die Kandidaten ihre Forschungsergebnisse auf deutsch im Oberseminar des Instituts für Mechanik präsentieren.
Gleichzeitig soll den Studierenden ein Einblick in das deutsche Universitätsleben gegeben werden. Da im Institut für Mechanik zahlreiche Master-Arbeiten betreut werden, haben die Kandidaten des Partnerlehrstuhls die Möglichkeit, die Besonderheiten des deutschen Masterstudiums direkt von den Studierenden zu erfahren. Beispielsweise sind Wahlpflicht- und Wahlfächer sowie eine Projektarbeit in einer Studentengruppe nicht im Ausbildungsprogramm des Partnerlehrstuhls vorhanden.

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The aim of the project is to develop a material model for polyoxymethylene (POM) specialized in
inelastic behavior. The model is to be used for the processing, thermal calibration and structural
analysis of joints using the finite element code Abaqus. For this purpose, the laws for nonlinear
elastic and nonlinear viscoplastic material behavior implemented in the Abaqus code will be
applied.

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Die seit 1966 bestehende Zusammenarbeit in Forschung und Ausbildung zwischen der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg (OvGU) und der Nationalen Technischen Universität "Polytechnisches Institut Charkiw" (NTU ChPI) soll mit diesem Projekt weitergeführt werden. Das Projekt" Mechanik digital" unterstützt die Partnerhochschule dabei, ihr digitales Lehrangebot aufrecht zu erhalten, zu erweitern und umzusetzen, damit Studierende trotz der Einschränkungen durch den Krieg eine Perspektive für einen Studienabschluss in der Ukraine bekommen.
Für die Studiengänge "Applied Mathematics", "Intellectual and Robotic Systems" und "Applied Mechanics" der Partnerhochschule wird der Bedarf an digitaler Lehre für die Mechanikfächer ermittelt. Digitale Lehrveranstaltungen zu den Mechanikfächern, einschließlich Engineering Mechanics, Mechanicsof Materials und Fracture Mechanics werden ausgebaut, und im Wintersemester 2022/2023 den Studierenden im Bachelor- und Masterbereich an der Partnerhochschule angeboten.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Hochschuldozentinnen und -dozenten der Partnerhochschule, insbesondere geflüchtete Personen, werden in die Lehrangebote eingebunden. Für die nach Deutschland geflüchteten Wissenschaftlerinnen und Dozentinnen werden Forschungsstipendien vergeben und die Komponenten der Forschungsinfrastruktur zur Verfügung gestellt. Durch die Einbindung weiterer Studiengänge in das Lehrangebot werden die Kompetenzen und strukturellen Rahmenbedingungen zur Digitalisierung der OvGU und NTU ChPI auf- und ausgebaut. Durch das Programm "Mechanik digital" werden digitale Komponenten entwickelt, die auch zukünftig in der Lehre von den beiden Universitäten effizient eingesetzt werden können.

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Im Rahmen des Projekts OTM-3 sind Methoden für die Festigkeitsuntersuchungen und Lebensdauerbewertung von neuartigen Folien für Glaslaminate zu erarbeiten. Während sich das Verformungsverhalten von Glaslaminatstrukturen prinzipiell durch die Anwendung von konventionellen Methoden relativ genau simulieren lässt, erfordert die Festigkeitsbewertung die Entwicklung fortgeschrittener Ansätze. Daher wird das neuartige, nichtlokale Verfahren der Peridynamik erarbeitet und in Bezug auf die genannten Anwendungsfälle eingesetzt. Hierzu sind umfangreiche theoretische und numerische Untersuchungen unter Einbeziehung der im Projekt gewonnenen experimentellen Daten notwendig. Durch dieses Zusammenspiel wird es erstmalig möglich sein, auch komplexe Schädigungsvorgänge, wie z.B. Rissinitiierung, Rissinteraktion, Rissmuster, Delamination simulieren zu können.

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Die seit 1966 bestehende Zusammenarbeit in  Forschung und Ausbildung soll mit diesem Projekt weitergeführt werden.  Fachgebiet dieses Projekts ist die Dynamik und Festigkeit von Maschinen mit dem Schwerpunkt Einsatz und Weiterentwicklung computergestützter Strategien zur Lösung praxisorientierter Problemstellungen unter Einbeziehung von komplexen Werkstoffeigenschaften.
Das Programm ist an Studenten gerichtet, die  im letzten Jahr der Masterausbildung sind und bereits in ihrer Abschlussarbeit ein wissenschaftliches Thema zum o.g. Fachgebiet  bearbeiten sowie einen Betreuer am Partnerlehrstuhl haben. Bei der Auswahl von Kandidaten stehen das individuelle Projekt sowie die Motivation und persönliche Eignung im Mittelpunkt. Die Kandidaten sollen über Grundkenntnisse der deutschen Sprache verfügen, so dass die Präsentation eigener Forschungserbebnisse möglich ist.  Während der Sur-place-Förderung wird u.a. ergänzender Sprachunterricht  durch das Institut für Fremdsprachen der Partnerhochschule angeboten.
 
Während des Studienaufenthalts in Magdeburg werden Nachwuchswissenschaftler an aktuelle Fachliteratur herangeführt und lernen alternative Lösungsansätze (Mikromechanik, Mehrskalenmodellierung von Werkstoffen) kennen. Ferner werden  die Kandidaten ihre Forschungsergebnisse auf deutsch im Oberseminar des Instituts für Mechanik  präsentieren.
Gleichzeitig soll den Studierenden ein Einblick in das deutsche Universitätsleben gegeben werden. Da im Institut für Mechanik zahlreiche Master-Arbeiten betreut werden, haben die Kandidaten des Partnerlehrstuhls die Möglichkeit, die Besonderheiten des deutschen Masterstudiums direkt von den Studierenden  zu erfahren. Beispielsweise sind Wahlpflicht- und Wahlfächer sowie eine Projektarbeit in einer Studentengruppe nicht im Ausbildungsprogramm des Partnerlehrstuhls vorhanden.

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Based on peel tests and digitized images of deformed films traction-separation diagrams for self-adhesive polymeric films will be generated. To this end a non-linear theory of rods will be applied and a special variational procedure will be developed to solve an inverse problem: for a given image of the film  find a distributed load which causes the deformed configuration. Since the force interaction between the films is usually non-local, a peridynamic theory should be elaborated and applied to simulate delamination failure.

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Die seit 1966 bestehende Zusammenarbeit in  Forschung und Ausbildung soll mit diesem Projekt weitergeführt werden.  Fachgebiet dieses Projekts ist die Dynamik und Festigkeit von Maschinen mit dem Schwerpunkt Einsatz und Weiterentwicklung computergestützter Strategien zur Lösung praxisorientierter Problemstellungen unter Einbeziehung von komplexen Werkstoffeigenschaften.
Das Programm ist an Studenten gerichtet, die  im letzten Jahr der Masterausbildung sind und bereits in ihrer Abschlussarbeit ein wissenschaftliches Thema zum o.g. Fachgebiet  bearbeiten sowie einen Betreuer am Partnerlehrstuhl haben. Bei der Auswahl von Kandidaten stehen das individuelle Projekt sowie die Motivation und persönliche Eignung im Mittelpunkt. Die Kandidaten sollen über Grundkenntnisse der deutschen Sprache verfügen, so dass die Präsentation eigener Forschungserbebnisse möglich ist.  Während der Sur-place-Förderung wird u.a. ergänzender Sprachunterricht  durch das Institut für Fremdsprachen der Partnerhochschule angeboten.
 
Während des Studienaufenthalts in Magdeburg werden Nachwuchswissenschaftler an aktuelle Fachliteratur herangeführt und lernen alternative Lösungsansätze (Mikromechanik, Mehrskalenmodellierung von Werkstoffen) kennen. Ferner werden  die Kandidaten ihre Forschungsergebnisse auf deutsch im Oberseminar des Instituts für Mechanik  präsentieren.
Gleichzeitig soll den Studierenden ein Einblick in das deutsche Universitätsleben gegeben werden. Da im Institut für Mechanik zahlreiche Master-Arbeiten betreut werden, haben die Kandidaten des Partnerlehrstuhls die Möglichkeit, die Besonderheiten des deutschen Masterstudiums direkt von den Studierenden  zu erfahren. Beispielsweise sind Wahlpflicht- und Wahlfächer sowie eine Projektarbeit in einer Studentengruppe nicht im Ausbildungsprogramm des Partnerlehrstuhls vorhanden.

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Als Beitrag zur Energiewende sollen energieeffiziente Gasturbinen zukünftig Bauteile erhalten, die deutlich höheren Temperaturen und komplexen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt werden können und somit eine signifikante Steigerung des Wirkungsgrads dieser Aggregate ermöglichen. Die Betriebstemperaturen der aktuell ver-wendeten Ni-Basis Legierungen liegen bereits oberhalb von 1000 °C. Neue Generationen der Gasturbinentriebwerke mit Gaseintrittstemperaturen von ca. 1300 °C in die Turbine müssen demnach aus Werkstoffen mit einem höheren thermischen Ermüdungswiderstand hergestellt werden. Die vielversprechendsten Kandidaten dafür sind Mo-Si-B-Legierungen, die allerdings wegen fehlender komplexer Belastungsstudien ihrer Hochtemperatur- und Lebensdauereigenschaften noch nicht einsatzbereit sind. Die verschiedenen Verhältnisse der Komponenten sowie verschiedene Gefügen der Mo-Si-B-Legierungen ermöglichen nötige Hochtemperaturbeständigkeit und mechanische Eigenschaften.

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The constitutive model is developed to describe inelastic deformation of a semi-crystalline polymer for multi-axial loading conditions. The model is calibrated against families of stress-strain curves in a wide range of strain rates and temperatures. For the validation, simulations of the material responses for loading/unloading regimes are performed and the results are compared with experimental data. The model is utilized inside a commercial finite element code with a user material subroutine.

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Die seit 1966 bestehende Zusammenarbeit in  Forschung und Ausbildung soll mit diesem Projekt weitergeführt werden.  Fachgebiet dieses Projekts ist die Dynamik und Festigkeit von Maschinen mit dem Schwerpunkt Einsatz und Weiterentwicklung computergestützter Strategien zur Lösung praxisorientierter Problemstellungen unter Einbeziehung von komplexen Werkstoffeigenschaften.
Das Programm ist an Studenten gerichtet, die  im letzten Jahr der Masterausbildung sind und bereits in ihrer Abschlussarbeit ein wissenschaftliches Thema zum o.g. Fachgebiet  bearbeiten sowie einen Betreuer am Partnerlehrstuhl haben. Bei der Auswahl von Kandidaten stehen das individuelle Projekt sowie die Motivation und persönliche Eignung im Mittelpunkt. Die Kandidaten sollen über Grundkenntnisse der deutschen Sprache verfügen, so dass die Präsentation eigener Forschungserbebnisse möglich ist.  Während der Sur-place-Förderung wird u.a. ergänzender Sprachunterricht  durch das Institut für Fremdsprachen der Partnerhochschule angeboten.
 
Während des Studienaufenthalts in Magdeburg werden Nachwuchswissenschaftler an aktuelle Fachliteratur herangeführt und lernen alternative Lösungsansätze (Mikromechanik, Mehrskalenmodellierung von Werkstoffen) kennen. Ferner werden  die Kandidaten ihre Forschungsergebnisse auf deutsch im Oberseminar des Instituts für Mechanik  präsentieren.
Gleichzeitig soll den Studierenden ein Einblick in das deutsche Universitätsleben gegeben werden. Da im Institut für Mechanik zahlreiche Master-Arbeiten betreut werden, haben die Kandidaten des Partnerlehrstuhls die Möglichkeit, die Besonderheiten des deutschen Masterstudiums direkt von den Studierenden  zu erfahren. Beispielsweise sind Wahlpflicht- und Wahlfächer sowie eine Projektarbeit in einer Studentengruppe nicht im Ausbildungsprogramm des Partnerlehrstuhls vorhanden.

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Als Beitrag zur Energiewende sollen energieeffiziente Gasturbinen zukünftig Bauteile erhalten, die deutlich höheren Temperaturen und komplexen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt werden können und somit eine signifikante Steigerung des Wirkungsgrads dieser Aggregate ermöglichen. Die Betriebstemperaturen der aktuell ver-wendeten Ni-Basis Legierungen liegen bereits oberhalb von 1000 °C. Neue Generationen der Gasturbinentriebwerke mit Gaseintrittstemperaturen von ca. 1300 °C in die Turbine müssen demnach aus Werkstoffen mit einem höheren thermischen Ermüdungswiderstand hergestellt werden. Die vielversprechendsten Kandidaten dafür sind Mo-Si-B-Legierungen, die allerdings wegen fehlender komplexer Belastungsstudien ihrer Hochtemperatur- und Lebensdauereigenschaften noch nicht einsatzbereit sind. Die verschiedenen Verhältnisse der Komponenten sowie verschiedene Gefügen der Mo-Si-B-Legierungen ermöglichen nötige Hochtemperaturbeständigkeit und mechanische Eigenschaften.

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Teilprojekt: Modeling inelastic behavior of Al-rich TiAl alloys  at high homologous temperature
Betreuung: Prof. Naumenko
Partner: Prof. M. Krüger, Prof. H. Altenbach  

Many versions of Ti-rich intermetallic alloys including Polysyntheticallytwinned (PST) crystals with
gamma-TiAl + 2-Ti3Al are widely used for temperatures up tol 900°C in various industrial applications like in aerospace engine, gas turbine, petroleum, medical and defense industries due to their high strength,good oxidation and ignition resistance combined with good creep properties at high temperatures, fracture toughness, corrosive resistance, low density, highthermal capability, and biocompatibility, etc. In this project single crystal Ti-61.8at.%Al  Al-rich binary intermetallic compound with lamellar phases ofgamma-TiAl matrix phase is analysed within the framework of crystal viscoplasticity. Based on several experimental data for stress response under compression, the modelling should predict the anisotropic behavior, tension-compression asymmetry as well as under complex multi-axial loading conditions.

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Die seit 1966 bestehende Zusammenarbeit mit der Nationalen Technischen Universität "KhPI" (Kharkiv, Ukraine) soll mit diesem Projekt weitergeführt werden.  Fachgebiet dieses Projekts ist die Dynamik und Festigkeit von Maschinen mit dem Schwerpunkt Modellierung von komplexen Werkstoffeigenschaften.
Das Programm ist an Studenten der Partnerhochschule gerichtet, die  im letzten Jahr der Masterausbildung sind und bereits in ihrer Abschlussarbeit ein wissenschaftliches Thema zum o.g. Fachgebiet  bearbeiten sowie einen Betreuer am Partnerlehrstuhl haben. Bei der Auswahl von Kandidaten stehen das individuelle Projekt sowie die Motivation und persönliche Eignung im Mittelpunkt. Die Kandidaten sollen über Grundkenntnisse der deutschen Sprache verfügen, so dass die Präsentation eigener Forschungserbebnisse möglich ist.  Während der Sur-place-Förderung wird u.a. ergänzender Sprachunterricht  durch das Institut für Fremdsprachen der Partnerhochschule angeboten.
Während des Studienaufenthalts in Magdeburg werden Nachwuchswissenschaftler an aktuelle Fachliteratur herangeführt und lernen alternative Lösungsansätze (Mikromechanik, Mehrskalenmodellierung von Werkstoffen) kennen. Ferner werden  die Kandidaten ihre Forschungsergebnisse auf deutsch im Oberseminar des Instituts für Mechanik  präsentieren.
Gleichzeitig soll den Studierenden ein Einblick in das deutsche Universitätsleben gegeben werden. Da im Institut für Mechanik zahlreiche Master-Arbeiten betreut werden, haben die Kandidaten des Partnerlehrstuhls die Möglichkeit, die Besonderheiten des deutschen Masterstudiums direkt von den Studierenden  zu erfahren. Beispielsweise sind Wahlpflicht- und Wahlfächer sowie eine Projektarbeit in einer Studentengruppe nicht im Ausbildungsprogramm des Partnerlehrstuhls vorhanden. Die bisherigen Erfahrungen haben gezeigt, dass die Teilnahme der ukrainischen Studenten am Leonhard-Euler-Programm eine hohe Motivation zum Studium sowie zum anschließenden Verbleib im akademischen Bereich des Heimatlandes auslöst.

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Unter Verwendung der Finiten-Elemente-Methode (FEM) werden Untersuchungen in der restaurativen Zahnheilkunde durchgeführt. Die Grundlage zur Erstellung virtueller Modelle bieten radiologische Aufnahmen gewonnen aus CT, µCT, MRT und DVT. Die Prozesskette von der Segmentierung der Strukturen bis hin zur Auswertung der Finiten-Elemente-Analyse (FEA) wird dabei abgebildet und in seinem ganzheitlichen Komplex bewertet. Aktuelle Projekte decken die Fachbereiche Endodontie, Parodontologie, Implantologie und Prothetik ab.

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Die seit 1966 bestehende Zusammenarbeit mit der Nationalen Technischen Universität "KhPI" (Kharkiv, Ukraine) soll mit diesem Projekt weitergeführt werden.  Fachgebiet dieses Projekts ist die Dynamik und Festigkeit von Maschinen mit dem Schwerpunkt Modellierung von komplexen Werkstoffeigenschaften.
Das Programm ist an Studenten der Partnerhochschule gerichtet, die  im letzten Jahr der Masterausbildung sind und bereits in ihrer Abschlussarbeit ein wissenschaftliches Thema zum o.g. Fachgebiet  bearbeiten sowie einen Betreuer am Partnerlehrstuhl haben. Bei der Auswahl von Kandidaten stehen das individuelle Projekt sowie die Motivation und persönliche Eignung im Mittelpunkt. Die Kandidaten sollen über Grundkenntnisse der deutschen Sprache verfügen, so dass die Präsentation eigener Forschungserbebnisse möglich ist.  Während der Sur-place-Förderung wird u.a. ergänzender Sprachunterricht  durch das Institut für Fremdsprachen der Partnerhochschule angeboten.
Während des Studienaufenthalts in Magdeburg werden Nachwuchswissenschaftler an aktuelle Fachliteratur herangeführt und lernen alternative Lösungsansätze (Mikromechanik, Mehrskalenmodellierung von Werkstoffen) kennen. Ferner werden  die Kandidaten ihre Forschungsergebnisse auf deutsch im Oberseminar des Instituts für Mechanik  präsentieren.
Gleichzeitig soll den Studierenden ein Einblick in das deutsche Universitätsleben gegeben werden. Da im Institut für Mechanik zahlreiche Master-Arbeiten betreut werden, haben die Kandidaten des Partnerlehrstuhls die Möglichkeit, die Besonderheiten des deutschen Masterstudiums direkt von den Studierenden  zu erfahren. Beispielsweise sind Wahlpflicht- und Wahlfächer sowie eine Projektarbeit in einer Studentengruppe nicht im Ausbildungsprogramm des Partnerlehrstuhls vorhanden. Die bisherigen Erfahrungen haben gezeigt, dass die Teilnahme der ukrainischen Studenten am Leonhard-Euler-Programm eine hohe Motivation zum Studium sowie zum anschließenden Verbleib im akademischen Bereich des Heimatlandes auslöst.

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Teilprojekt:

Modellierung der Kriechschädigung bei nichtproportionalen Beanspruchungen  
Bearbeitung: Frau O. Ozhoga-Maslowska  
Betreuung: H. Altenbach, K. Naumenko  
Ausgehend von Mechanismen der Hohlraumbildung und des Wachstums sowie einer ange­nommenen Gefügegeometrie (Körner, Korngrenzen, Partikel) soll ein mikromechanisches Modell entwickelt und verschiedenen Beanspruchungszuständen (ein-, mehrachsig, Zug- und Druckbeanspruchung, variable Hauptspannungsrichtungen) unterworfen werden. Insbesondere soll die Mehrachsigkeits- und Spannungszustandseinflüsse betrachtet werden. Darauf basierend sowie mit Hilfe einer Homogenisierung sind geeignete tensorwertige Schädigungsvariablen sowie entsprechende Evolutionsgleichungen zu entwickeln.

Teilprojekt:

Mechanismen-basierte Modellierung hochlegierter warmfester Stähle  
Bearbeitung: Adill Maimati  
Betreuung H. Altenbach, K. Naumenko  
Ausgehend von den Kenntnissen der kriechverzerrungsinduzierten Gefügeänderungen (Vergröberung der Subkornstruktur, Vergröberung von Karbidausscheidungen etc.) sowie in der Werkstoffkunde diskutierten mikromechanischen Modellen (Verbundmodelle für kriechharte und kriechweiche Bereiche, Evolutionsgleichungen für Versetzungsdichte), soll ein mehrachsiges  Modell, das für die Simulation von Großbauteilen einsetzbar ist, entwickelt und verifiziert werden. Zu diesem Zweck ist das Konzept eines mehrphasigen Mediums (Mesomodell) heranzuziehen. Die Konstitutivgleichungen der Bestandteile (hart und weich) sind separat zu formulieren und mit Methoden der Kompositmechanik (Mischungsregeln) zu kombinieren. Da die Volumenanteile von mikrostrukturellen Größen, z.B. mittlere Subkorngröße, abhängig sind, sollen entsprechende Evolutionsgleichungen formuliert werden. Das Makromodell (Modell mit einem Rückspannungstensor und Entfestigungsvariablen) ist durch eine geeignete Mittelung zu formulieren.    

Teilprojekt:

Mikro-Makro-Untersuchungen des anisotropen Kriechverhaltens in einer mehrlagigen Schweißnaht  
Bearbeitung: Ivan Lvov  
Betreuung H. Altenbach, K. Naumenko    
Ausgehend von den Konstitutivmodellen und experimentellen Daten zum Kriechen der einzelnen Gefügezonen soll ein mikromechanisches Modell für das mehrlagige Schweißgut entwickelt werden. Mit Hilfe der FEM-Simulationen ist das Kriechverhalten unter gegebenen ein- und mehrachsigen Spannungszuständen numerisch zu simulieren. Dabei ist zu klären, welchen Einfluss die angenommene Gefügegeometrie (Geometrie der Lagen, Breite der Wärmeeinflusszonen) hat und wie sich die Variation dieser Geometrie auswirkt.   Darauf basierend ist ein makromechanisches Konstitutivmodell, das sowohl die Ausgangsanisotropie als auch die schädigungsinduzierte Anisotropie beachtet, zu formulieren. Das Model wird anschließend für eine Schweißnahtanalyse eingesetzt.

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Die seit 1966 bestehende Zusammenarbeit mit der Nationalen Technischen Universität "KhPI" (Kharkiv, Ukraine) soll mit diesem Projekt weitergeführt werden.  Fachgebiet dieses Projekts ist die Dynamik und Festigkeit von Maschinen mit dem Schwerpunkt Modellierung von komplexen Werkstoffeigenschaften.
Das Programm ist an Studenten der Partnerhochschule gerichtet, die  im letzten Jahr der Masterausbildung sind und bereits in ihrer Abschlussarbeit ein wissenschaftliches Thema zum o.g. Fachgebiet  bearbeiten sowie einen Betreuer am Partnerlehrstuhl haben. Bei der Auswahl von Kandidaten stehen das individuelle Projekt sowie die Motivation und persönliche Eignung im Mittelpunkt. Die Kandidaten sollen über Grundkenntnisse der deutschen Sprache verfügen, so dass die Präsentation eigener Forschungserbebnisse möglich ist.  Während der Sur-place-Förderung wird u.a. ergänzender Sprachunterricht  durch das Institut für Fremdsprachen der Partnerhochschule angeboten.
Während des Studienaufenthalts in Magdeburg werden Nachwuchswissenschaftler an aktuelle Fachliteratur herangeführt und lernen alternative Lösungsansätze (Mikromechanik, Mehrskalenmodellierung von Werkstoffen) kennen. Ferner werden  die Kandidaten ihre Forschungsergebnisse auf deutsch im Oberseminar des Instituts für Mechanik  präsentieren.
Gleichzeitig soll den Studierenden ein Einblick in das deutsche Universitätsleben gegeben werden. Da im Institut für Mechanik zahlreiche Master-Arbeiten betreut werden, haben die Kandidaten des Partnerlehrstuhls die Möglichkeit, die Besonderheiten des deutschen Masterstudiums direkt von den Studierenden  zu erfahren. Beispielsweise sind Wahlpflicht- und Wahlfächer sowie eine Projektarbeit in einer Studentengruppe nicht im Ausbildungsprogramm des Partnerlehrstuhls vorhanden. Die bisherigen Erfahrungen haben gezeigt, dass die Teilnahme der ukrainischen Studenten am Leonhard-Euler-Programm eine hohe Motivation zum Studium sowie zum anschließenden Verbleib im akademischen Bereich des Heimatlandes auslöst.

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Im Rahmen des Projekts werden robuster Ansätze zur Berechnung der Energiefreisetzungsrate im Peel-Versuch hergeleitet. Für die Validierung der Ansätze werden FEM-Berechnungen mit einem Kohäsivzonenmodell durchgeführt. Die Ergebnisse sind mit experimentellen Daten aus den Peel-Versuchen zu vergleichen.

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Die seit 1966 bestehende Zusammenarbeit mit der Nationalen Technischen Universität "KhPI" (Kharkiv, Ukraine) soll mit diesem Projekt weitergeführt werden.  Fachgebiet dieses Projekts ist die Dynamik und Festigkeit von Maschinen mit dem Schwerpunkt Modellierung von komplexen Werkstoffeigenschaften.
Das Programm ist an Studenten der Partnerhochschule gerichtet, die  im letzten Jahr der Masterausbildung sind und bereits in ihrer Abschlussarbeit ein wissenschaftliches Thema zum o.g. Fachgebiet  bearbeiten sowie einen Betreuer am Partnerlehrstuhl haben. Bei der Auswahl von Kandidaten stehen das individuelle Projekt sowie die Motivation und persönliche Eignung im Mittelpunkt. Die Kandidaten sollen über Grundkenntnisse der deutschen Sprache verfügen, so dass die Präsentation eigener Forschungserbebnisse möglich ist.  Während der Sur-place-Förderung wird u.a. ergänzender Sprachunterricht  durch das Institut für Fremdsprachen der Partnerhochschule angeboten.
Während des Studienaufenthalts in Magdeburg werden Nachwuchswissenschaftler an aktuelle Fachliteratur herangeführt und lernen alternative Lösungsansätze (Mikromechanik, Mehrskalenmodellierung von Werkstoffen) kennen. Ferner werden  die Kandidaten ihre Forschungsergebnisse auf deutsch im Oberseminar des Instituts für Mechanik  präsentieren.
Gleichzeitig soll den Studierenden ein Einblick in das deutsche Universitätsleben gegeben werden. Da im Institut für Mechanik zahlreiche Master-Arbeiten betreut werden, haben die Kandidaten des Partnerlehrstuhls die Möglichkeit, die Besonderheiten des deutschen Masterstudiums direkt von den Studierenden  zu erfahren. Beispielsweise sind Wahlpflicht- und Wahlfächer sowie eine Projektarbeit in einer Studentengruppe nicht im Ausbildungsprogramm des Partnerlehrstuhls vorhanden. Die bisherigen Erfahrungen haben gezeigt, dass die Teilnahme der ukrainischen Studenten am Leonhard-Euler-Programm eine hohe Motivation zum Studium sowie zum anschließenden Verbleib im akademischen Bereich des Heimatlandes auslöst.

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Verbundvorhaben COORETEC-Turbo III; Teilvorhaben 4.3.1.Vorhabenziel: Verallgemeinerung der rechnergestützten Lebensdauerprognosemethoden auf mehrachsige Beanspruchungszustände zum Zweck der Bauteilanalysen des Dampfturbinenbaus

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Ziel des Vorhabens ist, die Auswahl, Weiterentwicklung sowie der Einsatz von Konstitutivmodellen für die Beschreibung der inelastischen Verformung sowie des Zeitstandverhaltens ausgewählter Hochtemperaturstähle im Bereich der Kriechbeanspruchung.

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Für zahlreiche Bauteile für Hochtemperaturanwendungen ist die Lebensdauerabschätzung im Kriechbereich die wichtigste Aufgabe bei der Vorbereitung von Einsatzentscheidungen. Ziel dieser Arbeit ist es, einen umfassenden Überblick über die theoretische Modellierung und die Analyse des Kriechens und der Langzeitfestigkeit von Bauteilen zu geben. Dabei stehen folgende Schwerpunkte im Mittelpunkt: Konstitutivgleichungen für das Kriechen von Ingenieurwerkstoffen unter mehrachsigen Beanspruchungen, strukturmechanische Modelle für Balken, Platten, Schalen und dreidimensionale Körper sowie numerische Verfahren für die Lösung nichtlinearer Anfangs-Randwertaufgaben der Kriechmechanik. Im Rahmen der konstitutiven Modellierung werden zahlreiche Erweiterungen der Mises-Odqvist-Kriechtheorie wie die Einbeziehung der Art des Spannungszustandes, der Anisotropie sowie der Verfestigungs- und Schädigungsvorgänge diskutiert. Für Sonderfälle der Materialsymmetrien werden geeignete Invarianten des Spannungstensors, Ansätze für Vergleichsspannungen und -dehnungen sowie Konstitutivgleichungen zum anisotropen Kriechen formuliert. Das Primärkriechen und transiente Kriechvorgänge können durch die Einführung von Verfestigungsvariablen beschrieben werden. Die Modelle der Zeit- und Deformations- sowie der kinematischen Verfestigung werden bezüglich der Vorhersagbarkeit des mehrachsigen Kriechens, die bisher auf die Beschreibung des Tertiärkriechens und der Langzeitfestigkeit angewandt wurden. Für einige Ingenieurwerkstoffe werden Kriechkurven, Konstitutivgleichungen, konstitutive Funktionen und Werkstoffkennwerte anhand der in der Literatur publizierten Daten zusammengefasst. Ferner wird ein neues Modell zur Beschreibung des anisotropen Kriechens in einem mehrlagigen Schweißgut vorgestellt.Die Grundgleichungen für das Kriechen in dreidimensionalen Körpern werden zum Zweck der Formulierung von Anfangs-Randwertproblemen, Variationsverfahren und Zeitschrittalgorithmen zusammengefasst. Zahlreiche Modelle der Strukturmechanik für Balken, Platten und Schalen werden bezüglich ihrer Anwendbarkeit auf Kriechprobleme diskutiert. Hier wird auf Effekte wie Querschubverzerrung, Randschichten und geometrische Nichtlineatitäten aufmerksam gemacht. Modelle mit Schädigungsvariablen werden mit Hilfe einer benutzerdefinierten subroutine in das Programmsystem ANSYS eingebunden. Für deren Verifikation werden Testaufgaben entwickelt und mit Hilfe spezieller numerischer Verfahren gelöst. Berechnungen der selben Aufgaben mit der Methode der finiten Elemente illustrieren die Anwendbarkeit der entwickelten subroutine für verschiedene Typen von finiten Elementen. Weiterhin zeigen sie den Einfluss der Netzdichte auf die Lösungsgenauigkeit. Abschließend wird die Langzeitfestigkeitsanalyse einer räumlichen Rohrleitung vorgestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass das entwickelte Verfahren in der Lage ist, die wesentlichen Kriech- und Schädigungsvorgänge in Ingenieurkonstruktionen darzustellen.

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