In der Ingenieursarbeit ist die Optimierung der Mikrostruktur eines Werkstoffs, von mechanisch belastete Bauteile und durch- und umströmte Bauteile wichtig. Das Verständnis des Verhaltens von Strömungen in geologischen Strukturen dient der optimale Auslegung von geothermischen Kraftwerken. In dieser Arbeit werden Methoden aus Kontinuumsmechanik, Strömungsmechanik und der Phasenfeldmethode für die Optimierung solcher Prozesse vorgestellt und Beispiele für Optimierungen gezeigt. In engineering work, the optimization of the microstructure of a material, of mechanically loaded components and of components influencing the flow behaviour is important. Understanding the behavior of flows in geological structures can be used to optimize the design of geothermal power plants. In this thesis, methods from continuum mechanics, fluid mechanics and the phase field method are presented for the optimization of such processes and examples of optimizations are shown.
Aktualisiert: 2022-02-17
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Die Entwicklung hochfester Stähle kann mithilfe numerischer Verfahren beschleunigt werden. Insbesondere die Phasenfeldmethode hat sich als mächtiges Werkzeug etabliert, um die Mikrostrukturentwicklung auf mesoskopischer Längenskala zu beschreiben. In der vorliegenden Arbeit werden Multiphasenfeldmodelle vorgestellt, um die Gefügeentwicklung während der Wärmebehandlung von Stahl numerisch abzubilden. The development of high-strength steels can be accelerated using numerical methods. In particular, the phase-field method has emerged as a powerful tool to describe the microstructure evolution on the mesoscopic length scale. In the present work, multiphase-field models are presented to numerically display the morphological evolution during the heat treatment of steel.
Aktualisiert: 2021-06-24
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Erweiterung der kristallinen Phasenfeldmethode für mehrkomponentige Mischungen, wie ternäre dendritische und lamellare eutektische Erstarrungen. Vergleich vom Keimwachstum mit Molekulardynamiksimulationen und Phasenfeldmethode. Parameter und initiale Datenstrukturen werden verwendet, um ausgehend von einem kleinen Atomcluster, einen Dendriten mit ternären Seitenarmen zu simulieren. Optimierungstechniken zur Reduzierung des Rechenaufwandes werden entwickelt.
Aktualisiert: 2021-02-11
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