Bruchmechanische Analysen an Schichtverbundwerkstoffen mit Hilfe der Finite-Element-Methode:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1997
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschrittberichte VDI / 18]
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| adam_text | Titel: Bruchmechanische Analysen an Schichtverbundwerkstoffen mit Hilfe der Finite-Element-Methode
Autor: Wang, Hui
Jahr: 1997
Inhaltsverzeichnis
Verzeichnis der verwendeten Symbole und Abkürzungen VIII
1 Einleitung 1
1.1 Allgemeines 1
1.2 Dclamination in Schichtverbundwerkstoffen 3
1.3 Modellbildung und Problemstellung 5
2 Unear-elastische Bruchmechanik 7
2.1 Spannungsintensitätsfaktoren 8
2.2 Energiefreisetzungsraten 11
2.3 J-Integral 14
3 Numerische Methoden zur Berechnung der Energiefreisetzungsraten 16
3.1 Globale Energiemethode 17
3.2 Lokale Energiemethoden 19
3.2.1 Virtuelle Rißschließungsintegral-Methode 19
3.2.2 Modifizierte virtuelle Rißschließungsintegral-Methode 25
4 Kontaktanalyse und Reibungselnfluss bei Delamination 28
4.1 Analytisches Modell des Kontaktproblems 28
4.2 Reibungseinfluß auf die Energiefreisetzungsraten 31
4.3 Numerische Berechnung der Energiefreisetzungsraten
bei Rißuferkontakt und Reibung 34
5 2D-Delaminationsanalyse an Schichtverbundlaminaten 38
5.1 Theoretische Grundlagen des Laminatbalkens 38
5.1.1 Grundlegende Bezienungen anisotroper Körper 38
5.1.2 Laminatbalkentheorie 43
5.2 Analytische Lösung für Laminatbalken mit Matrixbiegeriß 47
5.3 2D FE-Analyse der Delamination 51
5.3.1 Delamination infolge eines Matrixbiegerisses 52
5.3.2 Delamination infolge eines Matrixschubrisses 55
5.3.2.1 Modell mit Rißuferdurchdringung 55
5.3.2.2 Modell mit Rißuferkontakt ohne Reibung 58
5.3.2.3 Modell mit Rißuferkontakt und Reibung 60
5.3.3 Delamination infolge außermittiger Matrixschubrisse 69
6 3D-Analysen bei isotropen und orthotropen Probenkörpern 84
6.1 Dreipunktbiegeprobe aus isotropem Material 85
6.2 Dreipunktbiegeproben aus orthotropem Material 100
6.2.1 Matrixrißuntersuchung bei orthotropem Material 101
6.2.2 Delaminationsanalyse bei Cross-Ply-Laminat mit Matrixriß 104
6.2.2.1 3D-Delaminationsanalyse infolge eines Matrixbiegerisses 105
6.2.2.2 3D-Delaminationsanalyse infolge eines Matrixschubrisses 108
7 Experimentelle Untersuchungen zur Ermittlung der interlaminaren
Bruchzähigkeit 111
7.1 Allgemeines 111
7.2 Probengeometrien und Tcstdurchfuhningen 114
7.2.1 Model-Test 114
7.2.2 Mode D-Test 116
7.2.3 Mixed-Mode-Untersuchimg 118
7.3 Ermittlung der Energiefreisetzungsraten 119
7.4 Ergebnisse und Diskussion 123
8 Zusammenfassung und Ausblick 131
Literaturverzeichnis 134
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