A mikroszerkezet hatása az anyag makroszintű viselkedésére / The effect of the microstructure to macrolevel behavior of the materials

Nyilvántartási szám:

14/01

Témavezető neve:

Dr. Bojtár Imre

Témavezető e-mail címe:

bojtar.imre@emk.bme.hu

A témavezető teljes publikációs listája az MTMT-ben:

MTMT

A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése:

A kutatás célja az anyagok mikro- és makroszerkezeti viselkedésének összehasonlító tanulmányozása, különös tekintettel az anyagok tönkremeneteli folyamatainak figyelembevételére. Mikroszerkezetet többféle szinten (atomi-, kristályrács-, heterogén polikristály-, rendezetlen mikroszemcsehalmaz-, stb.) szimuláló numerikus modellekkel megvizsgálandók a különböző belső felépítésű anyagok határteherbírás elérésekor létrejövő tönkremeneteli folyamatai és azok létrejöttéhez szükséges mechanikai feltételek (anyagfajtáktól függően: diszlokációs folyamatok, mikrorepedésrendszerek kialakulása, stb.). Külön kérdésként elemezendő a mikroszintű hatások makroszinten történő megjelenésének általános feltételrendszere.
A mikroszintű elemzés mutasson példát az egyes anyagi szintek közötti homogenizációs technikák segítségével végrehajtható többszintű („multiscale”) modellalkotás gyakorlati alkalmazására fémes illetve heterogén rideg anyagok esetére.

****

The main goal of the research is a theoretical comparison of the micro- and macrolevel analysis of the material behavior, with special emphasis on the destroying processes of the materials. Using numerical simulations at different levels of the microstructure (atomistic, crystal-like, polycrystallic, disordered assemblies of grains, etc), the destroying processes at the maximum value of the load-bearing capacity of the materials will be analyzed. As an independent task the mechanical conditions causing these limit states (dislocations processes, propagations of microcracks, etc., depending on the type of the materials) will be discussed. According to the results of these simulations, the connections among the micro- and macrolevel representations of the collapse in different materials will also be analyzed.

Another important goal is to show examples for the multiscale homogenization techniques in case of metallic and/or rigid heterogeneous materials.

A téma meghatározó irodalma:

Mura, T.: Micromechanics of Defects in Solids, Martinus Nijhoff, 1987.
Qu, J. – Cherkaoui, M. : Fundamentals of Micromechanics of Solids, Wiley, 2006.
Li, S. – Gao, X. : Handbook of Micromechanics and Nanomechanics, Stanford, 2014.
Molnár, G.: Szerkezeti üveg többszintű modellezése, PhD értekezés, BME, 2014.

A téma hazai és nemzetközi folyóiratai:

Anyagvizsgálók Lapja (magyar-angol nyelvű kiadvány, az egyik legrégibb magyar nyelvű folyóirat)
Építés-Építészettudomány (magyar nyelvű kiadvány, az MTA Műszaki Osztálya lapja)
Mechanics of Materials (az Elsevier-csoport lapja, elméleti anyagtudományi folyóirat)
International Journal of Heat and Flow (az Elsevier-csoport lapja)
Journal of Applied Mathematics and Mechanics- ZAMM (a Wiley-csoprt lapja)

A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja:

Molnár Gergely, Ferentzi Máté, Weltsch Zoltán, Szebényi Gábor, Borbás Lajos, Bojtár Imre Fragmentation of wedge loaded tempered structural glass GLASS STRUCTURES & ENGINEERING 1: pp. 1-10. (2016)
Nagy Róbert, Csobay-Novák Csaba, Lovas Attila, Sótonyi Péter, Bojtár Imre Non-invasive in vivo time-dependent strain measurement method in human abdominal aortic aneurysms: Towards a novel approach to rupture risk estimation JOURNAL OF BIOMECHANICS 48:(10) pp. 1876-1886. (2015)
Sandor GL, Kiss Z, Bocskai ZI, Kolev K, Takacs AI, Juhasz E, Kranitz K, Toth G, Gyenes A, Bojtar I, Juhasz T, Nagy ZZ Evaluation of the mechanical properties of the anterior lens capsule following femtosecond laser capsulotomy at different pulse energy settings. JOURNAL OF REFRACTIVE SURGERY 31:(3) pp. 153-157. (2015)
Bocskai Zoltán Imre, Sándor Gábor László, Kiss Zoltán, Bojtár Imre, Nagy Zoltán Zsolt Evaluation of the Mechanical Behaviour and Estimation of the Elastic Properties of Porcine Zonular Fibres JOURNAL OF BIOMECHANICS 47:(13) pp. 3264-3271. (2014)
Molnár Gergely, Bojtár Imre Effects of manufacturing inhomogeneities on strength properties of float glass MECHANICS OF MATERIALS 59: pp. 1-13. (2013)
Éva Lakatos, Imre Bojtár Trabecular bone adaptation in a finite element frame model using load dependent fabric tensors MECHANICS OF MATERIALS 44: pp. 130-138. (2012)

A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye:

Bojtar I, Bagi K A NUMERICAL-MODEL FOR THE ANALYSIS OF STATE-CHANGING PROCESSES IN GRANULAR MEDIA ZAMM-ZEITSCHRIFT FUR ANGEWANDTE MATHEMATIK UND MECHANIK 70:(4) pp. T314-T316. (1990)
Bojtar I, Bagi K NUMERICAL-ANALYSIS OF LOOSE AND BONDED GRANULAR-MATERIALS MECHANICS OF MATERIALS 16:(1-2) pp. 111-118. (1993)
Paal G, Ugron A, Szikora I, Bojtar I Flow in simplified and real models of intracranial aneurysms INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND FLUID FLOW 28: pp. 653-664. (2007)
Molnár G, Bojtár I Effects of manufacturing inhomogeneities on strength properties of float glass MECHANICS OF MATERIALS 59: pp. 1-13. (2013)
Gábor E, Bojtár I Heterogén anyagok mezoszerkezetének mechanikai modellezése ÉPÍTÉS-ÉPÍTÉSZETTUDOMÁNY 43:(3-4) pp. 285-313. (2015)