Prof. Thomas Böhlke
Johannes Gisy (M.Sc.)

Methodischer Schwerpunkt: Theorie und Numerik
Vertiefung im Fach Mechanik gewünscht
FEM-Kenntnisse notwendig

M.Sc. Johannes Gisy

Themenbeschreibung:

In vielen Ingenieursanwendungen ist es ausreichend Werkstoffe als homogen anzunehmen und entsprechend zu modellieren. Auf Mikroebene ist die Annahme von Homogenität jedoch nur bedingt zutreffend. Insbesondere für Materialien die chemisch aktiv sind wie beispielsweise Batterien und Brennstoffzellen (insbesondere Festoxidbrennstoffzellen), Metalle, die einer Wasserstoffumgebung ausgesetzt sind, oder Polymere, die Wasser einlagern können, ist vor allem die lokale Zusammensetzung aus Solid und Fluid entscheidend für das effektive Materialverhalten.

Der Fokus der Arbeit soll daher auf der Entwicklung eines chemo-mechanischen Modells für Feuchte Diffusion liegen, für welches ein Ansatz aus der Mischungstheorie untersucht werden soll. Hierbei wird der makroskopische Werkstoff als Mischung aus Solid- und Fluidmaterial modelliert. Das finale Material soll auf Materialpunktebene implementiert werden. Das Ziel ist eine vollständige Beschreibung der Mischung und beider Phasen sowie eine klare Übersicht getroffener Annahmen.