Mikro- und Nanomechanik

Werkstoffe sind der Schlüssel zum technologischen Fortschritt - sei es in der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik, der Automobilindustrie oder der nachhaltigen Energiegewinnung.

Deren mechanischen Eigenschaften werden maßgeblich durch die zugrunde liegenden Verformungs- und Schädigungsmechanismen auf der Mikro- und Nanoskala bestimmt. Diese Mechanismen wiederum werden von Faktoren wie Mikrostruktur, Probengröße, Temperatur und Lastkollektiv beeinflusst. Das skalenübergreifende mechanische Verhalten der Werkstoffe ergibt sich aus den Wechselwirkungen zwischen diesen Faktoren.

Dieses Modul vermittelt die grundlegenden Verformungs- und Schädigungsmechanismen sowie die daraus resultierenden Größeneffekte. Die Studierenden lernen, wie dieses Wissen gezielt zur Optimierung moderner Werkstoffe eingesetzt werden kann. Im Detail erwerben die Teilnehmer:innen fundierte Kenntnisse in folgenden Themenbereichen:

Grundlegende Mechanismen

• Versetzungen als Träger der plastischen Verformung
• Verformungsmechanismen in kristallinen Werkstoffen
• Verformungsmechanismen in amorphen Werkstoffen
• Schädigungsmechanismen: Bruch, Kriechen, Ermüdung

Mikrostruktur- und Größeneffekte

• Festigkeit von Einkristallen
• Festigkeit von Polykristallen
• Einfluss der Dehnrate auf das mechanische Verhalten
• Bruchzähigkeit und Mikrostruktur
• Ermüdung und Schädigungsakkumulation

• Folien, Fachartikel

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