DamageDict

Simulative Schädigungsvorhersage von Gelege-Laminaten

In DamageDict wird ein Simulationstool entwickelt, welches das Versagensverhalten von Faser-Kunststoff-Verbunden auf Mikro- und Mesoebene vorhersagt.

Für eine bestmögliche Ausnutzung des Leichtbaupotenzials müssen Versagensverhalten und Festigkeitsgrenzen möglichst präzise ermittelt werden. Problematisch ist dabei jedoch geeignete Festigkeits- und Versagenskriterien zu wählen, da diese Kriterien teilweise zu ungenau sind oder den unterschiedlichen Versagensmoden der Verbundwerkstoffe nicht gerecht werden. Das Wirkebenenkriterium von Puck ermöglicht das Versagen von FKV-Strukturen präzise vorherzusagen, aber der experimentelle Aufwand im Vorfeld ist enorm. Um den Aufwand zur Kennwertermittlung und Auslegung zu reduzieren, ist es potenziell zielführend die experimentellen Untersuchungen durch simulative Methoden teilweise zu ersetzen. Dazu wird das Materialverhalten anhand von Querzug/-druck-Versuchen an einer Zug-Druck-Torsion-Prüfanlage mit überlagertem Schub bestimmt und über gezielte insitu-röntgenmikroskopische Analysen optisch untermauert. Die experimentellen Ergebnisse werden mit den Simulationen verglichen. Die simulative Kennwertermittlung der mehrskaligen anisotropen FKV-Struktur wird dabei mithilfe von Multiskalen-Simulationsmethoden effizient umgesetzt. Auf der Mikroebene werden das Materialverhalten und die Rissinitiierung zwischen Fasern und Matrix detailliert simuliert. Diese Daten werden im Finite-Elemente-Modell berücksichtigt, mit dem das Versagen des Faser-Kunststoff-Verbundes auf Mesoebene (Lagen-ebene) vorhergesagt wird. In DamageDict wird ein Simulationstool entwickelt,welches das Versagensverhalten von Faser-Kunststoff-Verbunden auf Mikro- und Mesoebene vorhersagt.

Projektpartner

Ansprechpartner

M.Sc.

Tim Schmidt

Wiss. Mitarbeiter Imprägnier- & Preformtechnologien

Telefon: +49 631 2017 469

tim.schmidt@ivw.uni-kl.de

Raum: D.A.Z.

M.Sc.

Christian Becker

Wiss. Mitarbeiter Bauweisen

Telefon: +49 631 2017 206

christian.becker@ivw.uni-kl.de

Raum: 58/230

Förderungen

Das Projekt „DamageDict – Simulative Schädigungsvorhersage von Gelege-Laminaten auf Basis von Materialmodellen auf Mikroebene“ wird durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert (Förderkennzeichen ZF4052328LF9).