Mehrskalenmodellierung langfaserverstärkter Thermoplaste - experimentelle und numerische Untersuchungen zum Deformations- und Versagensverhalten:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Stuttgart
Fraunhofer Verlag
[2018]
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| Schriftenreihe: | Fraunhofer-IWM-Forschungsberichte
18 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
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1 EINLEITUNG 1
1.1 M
OTIVATION...............................................................................................................
1
1.2 ZIELSETZUNG
............................................................................................................
2
1.3 UEBERSICHT
...............................................................................................................
3
2 SPRITZGEGOSSENE LANGFASERVERSTAERKTE THERMOPLASTE 5
2.1 W
ERKSTOFFKOMPONENTEN.........................................................................................
5
2.2 SPEZIFIKATION DES VERBUNDWERKSTOFFS IN DIESER A RB E IT
......................................
6
2.3
HERSTELLUNGSPROZESS...............................................................................................
8
2.4 MATERIALSPEZIFISCHE MECHANISCHE E IGENSCHAFTEN
...............................................
9
3 THEORETISCHE GRUNDLAGEN 13
3.1 KONTINUUMSMECHANISCHE G RU N D LA G E N
...............................................................
13
3.2 LOESUNGSVERFAHREN MIT DER FINITE-ELEMENTE-M ETHODE
......................................
28
3.3 MIKROMECHANIK UND HOMOGENISIERUNG
...............................................................
33
3.4 SCHAEDIGUNGS- UND VERSAGENSFORMULIERUNGEN IN DER KONTINUUMSMECHANIK .
. 44
3.5 D
ISKUSSION...............................................................................................................
51
4 MIKROSTRUKTURANALYSE 53
4.1 L ICHTM
IKROSKOPIE..................................................................................................
53
4.2 C OM PUTERTOM
OGRAPHIE.........................................................................................
55
4.3 ANALYSE DES FASERVOLUM
ENGEHALTS......................................................................
57
4.4
FASERLAENGENVERTEILUNG............................................................................................
58
4.5 NUMERISCHE BERECHNUNG DER LOKALEN FOV UND FASERKONZENTRATIONEN ....
60
5 EXPERIMENTELLE MATERIALCHARAKTERISIERUNG 65
5.1 VERSUCHSARTEN UND
PRUEFTECHNIK............................................................................
65
5.2 QUASISTATISCHE M
ATERIALCHARAKTERISIERUNG.........................................................
68
5.3 DYNAMISCHE M ATERIALCHARAKTERISIERUNG
............................................................
85
5.4
FRAKTOGRAPHIEUNTERSUCHUNGEN............................................................................
95
5.5 ZUSAMMENFASSUNG UND INTERPRETATION DER EXPERIMENTELLEN ERGEBNISSE .
. . 98
6 EIN KONTINUUMSMECHANISCHES MATERIALMODELL FUER LFT 101
6.1 APPROXIMATION EFFEKTIVER LINEAR ELASTISCHER STEIFIGKEITEN
..................................
102
6.2 ELASTOPLASTISCHES
TEILMATERIALMODELL.....................................................................103
6.3 BERUECKSICHTIGUNG VISKOSER E FF E K TE
........................................................................
105
6.4 MODELLIERUNG VON SCHAEDIGUNG UND VERSAGEN
.....................................................
106
6.5 ELEMENTGROESSENEINFLUSS
...........................................................................................
108
7 KALIBRIERUNG DURCH SIMULATION DER MATERIALCHARAKTERISIERUNGSVERSUCHE
113
7.1 SIMULATION DER Z U
GVERSUCHE..................................................................................113
7.2 SIMULATION DER CHARAKTERISIERUNGSVERSUCHE BEI UNTERSCHIEDLICHEN
SPANNUNGS
ZUSTAENDEN
.................................................................................................................
123
7.3 ANALYSE DES DISKRETISIERUNGSEINFLUSSES AUF DIE SIMULATIONSERGEBNISSE
.... 132
7.4 VARIATION DES FASERVOLUMENGEHALTS IM Z UGVERSUCH
............................................
135
7.5 PARAMETERSTUDIE ZUR MODELLANPASSUNG BEI UNTERSCHIEDLICHEN
TEMPERATUREN 137
7.6 ZUSAMMENFASSUNG UND DISKUSSION DER
MODELLANPASSUNG...................................139
8 STRUKTURSIMULATION UNTER ANWENDUNG DES MATERIALMODELLS FUER LFT 143
8.1 B AUTEILVERSUCHE
............................................
143
8.2 B AUTEILSIM
ULATION.....................................................................................................
144
9 MIKROMECHANISCHE SCHAEDIGUNGSANALYSE IN NUMERISCHEN
ZELLMODELLRECHNUNGEN 153
9.1 Z ELLM
ODELL..................................................................................................................153
9.2 MODELLIERUNG FUER WERKSTOFFKOMPONENTEN UND G RE N ZSC H IC H T
............................
155
9.3 E
RGEBNISSE..................................................................................................................162
9.4 ZUSAMMENFASSUNG UND IN TERP RETA TIO N
..................................................................
167
10 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 169
A ANHANG 185
IMPLEMENTIERUNG DES MATERIALMODELLS MIT SCHAEDIGUNG UND VERSAGEN
.......................
185
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Beschreibung