Richert, Claudia
[Author]
;
Huber, Norbert
[Degree supervisor];
Schneider, Gerold A.
[Degree supervisor]Technische Universität Hamburg,
Technische Universität Hamburg Institut für Werkstoffphysik und Werkstofftechnologie
Data-based analysis of nanoporous metals
: from microstructural features to structure-property relationships
University thesis:
Dissertation, Technische Universität Hamburg, 2023
Footnote:
Sonstige Körperschaft: Technische Universität Hamburg, Institut für Werkstoffphysik und Werkstofftechnologie
Description:
In dieser Arbeit wurde ein umfassender FE-Balken Modellierungsansatz entwickelt, der es ermöglicht, das makroskopische elastische und plastisch mechanische Verhalten von nanoporösen Strukturen vorherzusagen. Eine ausführliche Charakterisierung verschiedener geometrischer und topologischer Deskriptoren der Mikrostruktur lieferte detaillierte Informationen über die Vergleichbarkeit von experimentellem nanoporösen Gold und computergenerierten Strukturen. Die Kombination der mechanischen Vorhersagen durch FE-Simulationen und der Deskriptoren der computergenerierten Strukturen ermöglichte es, ein verbessertes Skalierungsgesetz herzuleiten.
In this thesis, a comprehensive workflow for an FE beam modeling approach was developed, which allows to predict the macroscopic elastic and plastic mechanical behavior of nanoporous structures. An in-depth characterization of various geometrical and topological descriptors provided detailed insights about the comparability of experimental nanoporoug gold and computer-generated structures. The combination of the macroscopic mechanical predictions by FE simulations and the structural descriptors derived for the over one hundred computer-generated structures enabled to propose an improved scaling law.