GeoDict Materialdatenbank
mit Materialeigenschaften für Ihre Simulationen
Die Bestimmung der Materialeigenschaften der einzelnen Werkstoffe ist für genaue Vorhersagesimulationen unerlässlich und ebenso wichtig wie die Modellierung einer möglichst präzisen Mikrostruktur und die Lösung der partiellen Differentialgleichungen (PDE).
In GeoDict werden diese Materialeigenschaften durch eine eingebaute Materialdatenbank bereitgestellt. In dieser Datenbank findet der Anwender Werte für Materialeigenschaften wie Dichte, Viskosität, Leitfähigkeit und Tortuosität. Es sind auch erweiterte Eigenschaften für die Verwendung in mechanischen und elektrochemischen Simulationen verfügbar.
Die Materialeigenschaften in der von Math2Market bereitgestellten Datenbank werden von spezialisierten Anwendungsingenieuren sorgfältig geprüft und die entsprechenden Referenzen sind ebenfalls in der Datenbank zu finden. Darüber hinaus kann jeder Anwender die Datenbank erweitern, indem er neue benutzerdefinierte oder proprietäre Materialien hinzufügt, die teamübergreifend für alle Arten von Simulationen mit GeoDict verwendet werden können.
Beispiel für den Einsatz der Materialdatenbank
Der Anwender kann die Materialdatenbank nutzen, indem er die Material-Phase in der 3D-Geometrie dem entsprechenden konstituierenden Material zuordnet und dann die gewünschte Simulation startet. Es können bis zu 256 Materialphasen für eine 3D-Geometrie definiert werden, deren Materialeigenschaften automatisch eingestellt und in den Simulationen verwendet werden. Auf diese Weise liefert die Datenbank schnelle und genaue Simulationsergebnisse auf der Grundlage von validierten Materialeigenschaftsdaten.
In Abb. 2 und Abb. 3 wird am Beispiel der Mikrostruktur einer Li-Ionen-Kathode gezeigt, wie durch den einfachen Austausch von konstituierenden Materialien über die Materialdatenbank die Materialeigenschaften und somit auch das Simulationsverhalten verändert werden kann.
Abb. 3 zeigt den Verlauf der zwei Ladesimulationen am gleichen Mikrostrukturmodell der Li-Ionen-Kathode. In der ersten Simulation (rote Linie) wird NMC333 + NCA und in der zweiten Simulation LCO (blaue Linie) als Aktivmaterial eingesetzt. Die deutliche Abweichung des Ladeverhaltens der beiden Simulationen ist auf das Material und die entsprechenden Materialeigenschaften zurückzuführen, die dem aktiven Material über die Datenbank zugeordnet wurden.
