Charakterisierung und Modellierung von instabilen Metamaterialien

Metamaterialien, aus gezielt gestalteten Basiszellen aufgebaute Materialien, zeigen Effektiveigenschaften, die in erster Linie durch die Struktur getrieben werden und weniger von den Materialeigenschaften ihrer Konstituenten abhängen. In dieser Arbeit wird untersucht welches Potential sich durch die gezielte Ausnutzung von strukturellen Instabilitäten auf der Mikroebene ergibt und wie diese Materialien auf den verschiedenen relevanten Größenskalen modelliert werden können. Metamaterials, composed of structural building blocks, derive their effective properties from the structure, rather than from their constituent materials they are built from. By designing and analysing a mechanical unstable metamaterial, the potentials given by structural instabilities are investigated. Furthermore the possibilities in modelling the stability behaviour and the effective properties of such materials on the different length-scales are intensively discussed throughout this work.