Huber, NorbertNorbertHuberBeirau, TobiasTobiasBeirau2020-08-252020-08-252020-08-25http://hdl.handle.net/11420/7154Die Methode Gauß’scher Zufallsfelder auf der Basis stehender Wellen wurde genutzt, um über einen Schwellwert zweiphasige Mikrostrukturen mit beliebigem Phasenanteil zu generieren. Finite-Elemente Voxelmodelle dieser Mikrostrukturen wurden genutzt, um die mechanischen Eigenschaften von Zirkon (ZrSiO4) für unterschiedliche Amorphisierungsgrade zwischen 0 und 100% mit Perkolationsübergängen bei 15.9 und 84.1% vorherzusagen. Zwischen den Perkolationsschwellen ist die Mikrostruktur bikontinuierlich. Die numerischen Simulationen liefern Werte für die volumetrische Schwellung infolge der Amorphisierung, Dichte, E-Modul, Querkontraktionszahl, Fließspannung und Härte in Abhängigkeit des amorphen Phasenanteils. Um einen Fit der Härte mit Nanoindentationsdaten in der Literatur zu erreichen, berücksichtigt das Modell eine Grenzfläche zwischen der amorphen und kristallinen Phase, deren Dicke angepasst werden kann. Die Fließspannung und Härtedaten wurden für verschiedenen Grenzflächendicken bestimmt. Das Repositorium enthält die Simulationsergebnisse sowie die zum Vergleich herangezogenen Literaturdaten.The level-cut Gaussian random field approach based on standing waves is used to generate bi-phase microstructures of arbitrary phase fraction. Finite Element voxel models based on such microstructures are employed to predict the mechanical properties of zircon (ZrSiO4) for varying degree of amporphization from 0 to 100% with percolation transitions at 15.9 and 84.1%. Between the percolation transitions, the microstructure is bi-continuous. The numerical simulations provide values for the volumetric swelling, density, Young´s modulus, Poisson´s ratio, yield stress, and hardness as function of the amorphous phase fraction. For achieving a fit with nanoindentation hardness data in the literature, the micromechanical model additionally considers an interface between the amorphous and the crystalline phase that can be adjusted in thickness. Yield stress and hardness data are predicted for different values of interface thickness. The repository contains the simulation results as well as the literature data used for comparison.enhttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ZirconAmorphizationMechanical propertiesNanoindentationPercolationPhysikDataset10.15480/336.287910.15480/336.287910.1016/j.scriptamat.2021.113789Institute of Materials Research, Materials Mechanics, Helmholtz-Zentrum Geesthacht, GermanyInstitute of Materials Physics and Technology, Hamburg University of Technology (TUHH), Hamburg, GermanyInstitute of Geosciences and Geography, Mineralogy/Geochemistry, Martin Luther University, Halle-Wittenberg, 06120 Halle, GermanyOther