Stochastische Analyse des effektiven Materialverhaltens von ungeordneten dreidimensionalen Schäumen

Festkörperschäume sind vielfältig einsetzbare Materialien. Ihr wesentlicher Vorteil besteht in ihrer geringen Dichte. Nachteilig ist hingegen ihre zufällige und ungeordnete Mikrostruktur, welche zu einer ausgeprägten Streuung und zu Unsicherheiten im makroskopischen Materialverhalten führt. Zur Untersuchung des effektiven Materialverhaltenswurde - basierend auf dem Voronoї-Prinzip - ein Verfahren entwickelt, mit dem eine realitätsnahe stochastische zelluläre Struktur erstellt werden kann. Ermittelt werden die makroskopischen Materialeigenschaften durch eine numerische Homogenisierungsanalyse. Zur Bewertung der Ergebnisse werden stochastische Methoden angewandt. Illustriert am Beispiel eines geschlossenzelligen Metallschaums wird eine mehrfache TVE-Analyse (testing volume element) durchgeführt und statistisch ausgewertet.