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Modeling the fracture toughness of metallic glasses through a multiscale approach

Projektbeschreibung

Forschung könnte Licht in die Bruchmechanik metallischer Massivgläser bringen

Metallische Massivgläser sind eine Klasse nichtkristalliner fester Werkstoffe, in denen sich hohe Festigkeit und Härte von Metalllegierungen mit der Elastizität glasartiger Polymere vereinen. Im Gegensatz zu ihren kristallinen Gegenstücken ermöglichen sie aufgrund des Fehlens von Versetzungen und Korngrenzen eine bessere Energieübertragung und sind toleranter gegenüber Verschleiß und Korrosion. Aufgrund dieser Eigenschaften stellen sie wertvolle Werkstoffe für viele Anwendungen dar, von Sportartikeln bis hin zur Biomedizin. Allerdings leiden sie auch unter einem starken Abfall der Bruchzähigkeit (Widerstandsfähigkeit bei Rissfortschritt) in Abhängigkeit von einer bestimmten Temperatur. Das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierte Projekt ToughMG wird durch numerische Simulationen über alle Größenordnungen hinweg gründlich untersuchen, wie diese plötzliche Veränderung der Bruchzähigkeit zustandekommt.

Ziel

Bulk metallic glasses (BMGs) are promising materials that combine the strength of metal alloys with the elasticity of glassy polymers. Compared to their crystalline counterpart, the lack of dislocations and grain boundaries translates into better energy restitution, excellent wear, and corrosion resistance, making them promising candidates for sports goods to biomedical materials. Unfortunately, BMGs are notorious for exhibiting crack growth, fracture, and, ultimately, catastrophic failure, severely limiting their applications. Recently, experimental observation showed that BMGs could exhibit a mechanical transition revealed by a sharp drop in fracture toughness (ability to resist failure in the presence of a crack) as a function of a protocol (fictive) temperature that controls the glass stability. This transition strongly echoes with the ductile to brittle transition seen in recent numerical and theoretical works and is found to be linked to a sharp decrease in plastic defects (soft spots), which play a role similar to dislocations in crystals.
In this action, we propose investigating the toughening transition seen in BMGs through a novel multiscale numerical approach. This action aims to enable the parametrization of continuum models with the insight gained from microscopic simulations. In ToughMG, I will associate my experience in the detection and micromechanics of plastic defects at the microscopic level to the prominent expertise provided by Prof. Barrat and the host institution in modeling plasticity at the mesoscopic and macroscopic scale. The methodology developed will allow me to predict large scale plastic strain observed prior fracture as a function of the material's protocol history. This research plan can substantially advance our understanding of the connection between glassy structure and fracture mechanics of bulk metallic glasses and allows for better material design.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2020

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

UNIVERSITE GRENOBLE ALPES
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 196 707,84
Adresse
621 AVENUE CENTRALE
38058 GRENOBLE
Frankreich

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Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 196 707,84
Mein Booklet 0 0