Analyse sternförmiger Risse bei der Trocknung von Suspensionen in Kapillarrohren durch Energieminimierung
Analyse sternförmiger Risse bei der Trocknung von Suspensionen in Kapillarrohren durch Energieminimierung
Hintergrund:
Im Rahmen eines DFG-Projektes wird die Strukturentwicklung dreidimensionaler Rissmuster untersucht. Ein interessantes Beispiel dafür stellen sternförmige Rissmuster dar, die bei der Trocknung von Suspensionen in Kapillarrohren entstehen /1/. Dabei hängt die Anzahl der Bruchflächen von der Trocknungsrate und dem Radius des Rohres ab.
Foto der sternförmigen Risse /1/, sowie schematische Darstellung
Aufgabenstellung:
Unter der Nutzung der Analogie zwischen diffusionsgesteuerter Trocknung und Wärme-
leitung soll ein ANSYS modell erstellt werden, mit dem auf Basis einer bruchmechanischen Verzweigungsanalyse vorhergesagt werden kann, wann Sterne mit 3, 4 oder 5 Bruchflächen auftreten. Eine Validierung des Modells erfolgt durch Vergleich mit den Daten aus /1/.
Literatur:
/1/ G. Gauthier, V. Lazarus, L. Pauchard, Shrinkage star-shaped cracks: Explaining the transition from 90 degrees to 120 degrees Europhysics Letters 89 (2010) 26002
Voraussetzungen:
Kenntnisse der Kontinuumsmechanik sowie der Bruchmechanik
Erfahrung im Umgang mit FE-Programmen (vorzugsweise Ansys )
Kontakt:
© TUD-MMFS
Dr.-Ing. Martin Hofmann
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Chair for Mechanics of Multifunctional Structures
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