@phdthesis{Sparr2023, author = {Sparr, Holger}, title = {Thermomechanische Analyse von inelastischen Deformationsvorg{\"a}ngen bei komplexer Beanspruchung in Modellierung und Experiment}, doi = {10.26127/BTUOpen-6419}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-64197}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2023}, abstract = {Anwendbare Materialgesetze im Rahmen der ph{\"a}nomenologischen Kontinuumsmechanik sind durch die ber{\"u}cksichtigten Deformationsmechanismen gepr{\"a}gt und sind in der Regel f{\"u}r einen anzugebenden G{\"u}ltigkeitsbereich einsatzf{\"a}hig. Die verwendeten mathematischen Werkzeuge geben einen ausreichenden Anpassungsspielraum experimenteller Daten, beziehen jedoch die Physikalit{\"a}t des Materialgesetzes bedingt ein, da der thermodynamische Prozess der Deformation als n{\"a}herungsweise isotherm behandelt wird. In dieser Arbeit wird der Deformationsvorgang unter mechanischer Last als vollst{\"a}ndiger thermodynamischer Prozess verstanden, der eine Temperaturentwicklung im Werkstoff einbezieht und die kalorischen Zustandsgr{\"o}ßen auswertet. Die Konzepte der Kontinuumsthermomechanik werden in der Beschreibung f{\"u}r thermodynamisch konsistente Materialgesetze genutzt. Die zugeh{\"o}rigen, mikrostrukturell motivierten Entwicklungsgr{\"o}ßen beschreiben das nichtlineare Verhalten f{\"u}r eine große Bandbreite von Materialklassen und in komplexen Belastungspfaden. Um dies f{\"u}r die Ermittlung geeigneter Materialgesetze nutzbar zu machen wird die Infrarotthermografie f{\"u}r die Ermittlung der Oberfl{\"a}chentemperatur in den Messablauf integriert. Hauptaugenmerk liegt auf dem technisch relevanten Anwendungsbereich der kleinen Deformationsgradienten bei Raumtemperatur. Anhand charakteristischer Belastungspfade f{\"u}r metallische Konstruktionswerkstoffe wird gezeigt, dass die Dynamik der Deformationsmechanismen sich in der Spannungs-Dehnungs-Charakteristik, in der Temperaturentwicklung und bei den kalorischen Zustandsgr{\"o}ßen signifikant widerspiegeln. Dies trifft insbesondere auch dann zu, wenn die Versuchsanforderungen minimiert werden und die gemessenen Temperatur{\"a}nderungen klein sind. Die Ergebnisse der Arbeit weisen mit der Erweiterung des ver{\"a}nderlichen Temperaturfeldes einen Zugewinn in der Physikalit{\"a}t der thermodynamisch konsistenten Materialgesetze nach.}, subject = {Thermomechanik; Infrarotthermografie; Viskoplastizit{\"a}t; Eigenerw{\"a}rmung; Thermomechanics; Infrared Thermography; Viscoplasticity; Self-heating; Thermomechanik; Eigenerw{\"a}rmung; Viskoplastizit{\"a}t; Infrarotthermographie}, language = {de} }