Ermüdung & Lebensdaueranalyse

Im Kompetenzfeld Ermüdung und Lebensdaueranalyse erfolgt die experimentelle Charakterisierung und Modellierung des Schwingermüdungsverhaltens faserverstärkter Kunststoffe, die Ermittlung von Eingangsgrößen für die rechnerische Lebensdaueranalyse (Zeitfestigkeit, Restfestigkeitsabfall und Steifigkeitsdegradation) und Erzeugung linearer und nichtlinearer Ansatzfunktionen sowie insbesondere für kurzfaserverstärkte Thermoplaste die Ermittlung von Schädigungsmechanismen und deren Einfluss auf die Lebensdauer. Weiterer Schwerpunkt ist der experimentelle Lebensdauernachweis unter dem Einfluss von Umweltbedingungen.

Prof. Dr.-Ing.

Joachim Hausmann

Technisch-Wissenschaftlicher Direktor Bauteilentwicklung & Kompetenzfeldleiter Ermüdung & Lebensdaueranalyse

Spezielle Expertise: Methodenentwicklung für realitätsnahe und effiziente Werkstoff- und Bauteilprüfung unter Berücksichtigung von Umwelteinflüssen (Temperatur, Feuchte, Medien)

Raum: 58/584
Branchen Anwendungen (Beispiele)
Automobilbau Fahrwerkstrukturen
Maschinenbau Schnell bewegte Maschinenteile
Energietechnik Windkraftblätter, Speichersysteme

Spezielle Leistungsmerkmale

  • Rechnerische Lebensdaueranalyse
  • Vielfältige Prüfmöglichkeiten und Messverfahren
    • Bauteilprüfstand mit 6-Kanal-Steuerung
    • zyklische Prüfung in Klimakammer und bei hohen Temperaturen
    • Ein- und mehraxiale Werkstoffcharakterisierung
    • Hochfrequenzprüfstand
    • Optische 3D-Dehnungs- und Verformungsmessung mm bis m
    • Kopplung an FE-Strukturanalyse
    • Acoustic-Emission- und Thermographie-Messtechnik

Werkstoffe und Fragestellungen

Typische Werkstoffe

  • GFK
  • CFK
  • kontinuierlich und diskontinuierlich faserverstärkte Kunststoffe

Typische Fragen

  • Wie können Prüfmethoden zur Lebensdauerbestimmung effizienter gestaltet werden?
  • Wie werden zyklische Prüfungen von Werkstoffen und Bauteilen möglichst realitätsnah durchgeführt?
  • Welchen Einfluss haben Umweltbedingungen auf das Ermüdungsverhalten von Faser-Kunststoff-Verbunden?

Projekte in diesem Feld

Veröffentlichungen aus der IVW Schriftenreihe in diesem Kompetenzfeld

  • Romanenko, V.

    Materialcharakterisierung und durchgängie 3D-Prozesssimulation für kohlenstofffaserverstärktes Sheet Molding Compound

  • Finck, D.

    In-plane- und out-of-plane Kriechen von Sheet-Molding-Compounds bei erhöhter Temperatur

  • Bauer, C.

    Charakterisierung und numerische Beschreibung des nichtlinearen Werkstoff- und Lebensdauerverhaltens eines kurzglasfaserverstärkten Polymerwerkstoffes unter Berücksichtigung der im µCT gemessenen lokalen Faserorientierung

  • Ziermaier, M.

    Nichtlineare Versagensanalyse von dünnwandigen Faser-Kunstoff-Verbund-Bauteilen unter besonderer Berücksichtigung von out-of-plane Rovingwelligkeiten

  • Magin, M.

    Schadensfortschrittsentwicklung durch zyklische Belastung und deren numerische Modellierung unter Berücksichtigung nichtlinearer Werkstoffgrenze bei endloskohlenstofffaserverstärkten Polymerwerkstoffen

  • Noll, T. J.

    Beitrag zur Entwicklung punktueller Lasteinleitungen und Verbesserung der Versagensanalyse für Faser-Kunststoff-Verbund-Strukturen unter zyklischer Belastung

  • Förtsch, W.

    Mikrofraktographische Untersuchungen zum Ermüdungsversagen vorge-schädigter preform-CFK-Werkstoffe mit EP-Matrizes

    Externe Veröffentlichungen "Ermüdung & Lebensdaueranalyse"

    Creep-Induced Screw Preload Loss of Carbon-Fiber Sheet Molding Compound at Elevated Temperature

    https://www.mdpi.com/1996-1944/12/21/3598/pdf

    Testing Procedure for Fatigue Characterization of Steel-CFRP Hybrid Laminate Considering Material Dependent Self-Heating

    https://doi.org/10.3390/ma14123394

    Investigation of the fatigue behavior of thermoplastic composites by load increase tests

    https://doi.org/10.1177/0021998320954524

    Determination of Fatigue Damage Initiation in Short Fiber-Reinforced Thermoplastic through Acoustic Emission Analysis

    http://doi.org/10.3390/jcs5080221

    Compression Fatigue Testing Setups for Composites—A Review

    https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adem.202000646

    Experimental Investigation of Instabilities on Different Scales in Compressive Fatigue Testing of Composites

    https://doi.org/10.3390/jcs5040114