Mikromechanische Versagensmodellierung langfaserverstärkter Verbundwerkstoffe:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Kassel
kassel university press
2020
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | vii, 270 Seiten 24 cm x 17 cm |
| ISBN: | 9783737608831 3737608830 |
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MARC
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Datensatz im Suchindex
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
1.1
MOTIVATION
........................................................................................................
1
1.2
STAND
DER
FORSCHUNG
.........................................................................................
2
1.3
ZIEL
.......................................................................................................................
7
2
VERSAGEN
VON
LANGFASERVERSTAERKTEN
VERBUNDWERKSTOFFEN
9
2.1
ERSCHEINUNGSFORMEN
.........................................................................................
9
2.2
MODELLBILDUNG
.....................................................................................................
13
3
KONTINUUMSMIKROMECHANIK
21
3.1
REPRAESENTATIVES
VOLUMENELEMENT,
EINHEITSZELLE,
SEPARATION
DER
SKALEN
UND
HOMOGENISIERBARKEIT
.............................................................................................
21
3.2
HOMOGENISIERUNG,
LOKALISIERUNG
UND
ZWEISKALENBERECHNUNG
............................
24
3.3
METHODE
DER
ASYMPTOTISCHEN
ENTWICKLUNG
.........................................................
32
3.4
INTERELEMENT-CRACK-METHOD
.................................................................................
37
4
HOCHAUFLOESENDE
METHODE
DER
ZELLEN
45
4.1
GESCHICHTLICHE
ENTWICKLUNG
DER
ZELLENMETHODE
................................................
45
4.2
DEFINITION
DER
MIKROMECHANISCHEN
RANDWERTAUFGABE
....................................
51
4.3
KONSTITUTIVMODELLE
................................................................................................
53
4.3.1
LINEARE
ORTHOTROPE
ELASTIZITAET
..................................................................
53
4.3.2
GRENZFLAECHENMODELL
NACH
CAMANHO
UND
DAEVILA
..................................
56
4.4
RAEUMLICHE
DISKRETISIERUNG
UND
VERSCHIEBUNGSANSATZ
.......................................
60
4.5
KONTINUITAETS-
UND
GLEICHGEWICHTSBEDINGUNGEN
...................................................
64
4.5.1
PERFEKTER
MATERIALVERBUND
........................................................................
64
4.5.2
IMPERFEKTER
MATERIAL
VERBUEND
..................................................................
66
4.6
ALGEBRAISIERUNG
DER
RANDWERTAUFGABE
...............................................................
68
4.6.1
VORGEHEN
...................................................................................................
68
4.6.2
SPANNUNGS-DEFORMATIONS-BEZIEHUNG
DER
VOLUMENUNTERZELLE
............
70
4.6.3
SPANNUNGS-VERSCHIEBUNGS-BEZIEHUNG
DER
GRENZFLAECHENUNTERZELLE
...
79
4.6.4
AUSWERTEN
DER
SPANNUNGSKONTINUITAETSBEDINGUNGEN
...............................
82
4.7
DIREKTE
STEIFIGKEITSMETHODE
.................................................................................
83
4.8
LAGERUNG
DER
EINHEITSZELLE
....................................................................................
89
4.9
LOESEN
DES
MIKROSTRUKTURGLEICHUNGSSYSTEMS
.........................................................
95
4.9.1
N
EWTON
-
VERFAHREN
.................................................................................
95
4.9.2
STAGGERED-SOLUTION-SCHEME
.....................................................................
99
4.10
BERECHNUNG
DER
EFFEKTIVEN
GROESSEN
......................................................................
101
4.11
IMPLEMENTIERUNG
.................................................................................................
110
5
PARAMETERIDENTIFIKATION
FUER
DAS
MIKROMECHANISCHE
MODELL
MIT
ENTFESTIGUNG
111
5.1
VERSUCHSDATENBASIS
..............................................................................................
111
5.2
PROZESSSTEUERUNG
.................................................................................................
113
5.2.1
UNIAXIALE
SPANNUNGSZUSTAENDE
................................................................
113
5.2.2
BIAXIALE
SPANNUNGSREGELUNG
...................................................................
115
5.3
HFGMC-MODELL
DER
SINGLE-FIBER-RUC
..............................................................
118
5.4
KENNWERTERMITTLUNG
UND
VERIFIKATION
.................................................................
120
5.4.1
BESTIMMUNG
VON
MATERIALPARAMETERN
..................................................
120
5.4.2
EINHEITSZELLE
AUS
MATRIXMATERIAL
...........................................................
123
5.4.3
SINGLE-FIBER-RUC
FUER
ZWISCHENFASERVERSAGEN
......................................
126
5.4.4
MAXIMALSPANNUNGSKRITERIUM
FUER
FASERBRUCH
.........................................
130
5.5
PARAMETERSTUDIE
ZUM
GRENZFLAECHENMODELL
........................................................
131
5.5.1
EFFEKT
AUF
DIE
MAKROSKOPISCHE
MATERIALANTWORT
...................................
131
5.5.2
WIRKUNG
AUF
DIE
MIKRORISSBILDUNG
........................................................
140
6
NUMERISCHE
ASPEKTE
DER
HFGMC-LOESUNG
143
6.1
LINEAR-ELASTISCHE
VERBUNDWERKSTOFFE
.................................................................
143
6.1.1
QUADRATISCHE
EINHEITSZELLE
VS.
HEXAGONALE
EINHEITSZELLE
.......................
143
6.1.2
PUNKTWEISE
LAGERUNG
DER
EINHEITSZELLE
..................................................
152
6.1.3
EINFLUSS
DER
NUMERISCHEN
INTEGRATIONSORDNUNG
......................................
157
6.1.4
NETZSTUDIE
MIT
VERGLEICH
ZUR
FEM
........................................................
157
6.1.5
RECHENZEIT
..............................................................................................
168
6.2
SINGLE-FIBER-RUC
MIT
GRENZFLAECHENSCHAEDIGUNG
...............................................
168
6.2.1
EFFEKTIVE
VERZERRUNG
UND
MAKROHOMOGENITAETSBEDINGUNG
....................
168
6.2.2
KONVERGENZVERHALTEN
DES
N
EWTON
-
VERFAHRENS
......................................
170
6.2.3
ITERATIVER
LOESER
VS.
STAGGERED-SOLUTION-SCHEME
...................................
173
7
VERSAGENSANALYSE
175
7.1
RAEUMLICHER
DISKRETISIERUNGSEINFLUSS
....................................................................
175
7.2
BRUCHORTSKURVEN
UND
RISSWINKELBESTIMMUNG
.....................................................
178
7.2.1
RUC-MODELLANTWORT
VS.
PHAENOMENOLOGISCHE
BRUCHBEDINGUNG
.
.
.
.
178
7.2.2
UNIAXIALE
SPANNUNGSPROZESSE
................................................................
179
7.2.2.1
TRANSVERSALER
( 722)-ZUG
.........................................................................................
179
7.2.2.2
TRANSVERSALER
(^J-ZUG
...........................................................
180
7.2.2.3
TRANSVERSALER
( 722)
-DRUCK
........................................................
181
7.2.2.4
TRANSVERSALER
(033)
-DRUCK
........................................................
182
7.2.2.5
LONGITUDINALER
(R^-SCHUB
.....................................................
183
7.2.2.6
LONGITUDINALER
(RIA^-SCHUB
.....................................................
184
7.2.2.7
TRANSVERSALER
(723)-SCHUB
........................................................
185
7.2.2.8
VERSCHIEBUNGSFIGUREN
..............................................................
187
7.2.3
BIAXIALE
SPANNUNGSPROZESSE
...................................................................
189
7.2.3.1
BESTIMMUNG
DER
FESTIGKEITEN
..................................................
189
7.2.3.2
( T22MTF33)-BRUCHORTSKURVE
.....................................................
191
7.2.3.3
(CR22)-(TI2)-BRUCHORTSKURVE
.....................................................
193
7.2.3.4
(TT22)-(TI3)-BRUCHORTSKURVE
.....................................................
195
7.2.3.5
(CF22H
T
23)-BRUCHORTSKURVE
......................................................
197
7.2.3.6
(733
)-(
TI
2)
-BRUCHORTSKURVE
......................................................
199
7.2.3.7
((733)-(RI3^-BRUCHORTSKURVE
.....................................................
200
7.2.3.8
(C733)-(T23)-BRUCHORTSKURVE
.....................................................
201
7.2.3.9
(T23
M
D
2)
-BRUCHORTSKURVE
.....................................................
202
7.2.3.10
(T23)-(RI3)-BRUCHORTSKURVE
....................................................
204
7.2.3.11
(TI3)-0T2)-BRUCHORTSKURVE
....................................................
205
7.2.3.12
EINFLUSS
DER
FASERLAENGSSPANNUNG
...........................................
206
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
209
ANHANG
211
A
ERGAENZUNGEN
ZU
HOMOGENISIERUNG,
LOKALISIERUNG
UND
ZWEISKALENBERECHNUNG
211
B
LINEARISIERUNG
DES
CAMANHO-DAEVILA-MODELLS
213
C
LOESEN
DER
RANDWERTAUFGABE
NACH
ALLEN
MIKROVARIABLEN
ODER
VERSCHIEBUNGS
FLUKTUATIONEN
217
D
INTEGRATION
DER
VERZERRUNGS-VERSCHIEBUNGS-MATRIX
225
E
GLOBALE
FREIHEITSGRADE
UND
ZUORDNUNGSVEKTOREN
235
F
ERGAENZUNGEN
ZU
NETZSTUDIE
MIT
VERGLEICH
ZUR
FEM
239
G
MAKROSKOPISCHE
BRUCHKRITERIEN
241
G.L
PUCK
.....................................................................................................................
241
G.2
CUNTZE
..................................................................................................................
245
G.3
HASHIN
..................................................................................................................
246
G.4
TSAI-WU
...............................................................................................................
247
NOTATION,
HINWEISE,
ABKUERZUNGEN
UND
WESENTLICHE
SYMBOLE
249
SCHRIFTTUM
257
|
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
1.1
MOTIVATION
.
1
1.2
STAND
DER
FORSCHUNG
.
2
1.3
ZIEL
.
7
2
VERSAGEN
VON
LANGFASERVERSTAERKTEN
VERBUNDWERKSTOFFEN
9
2.1
ERSCHEINUNGSFORMEN
.
9
2.2
MODELLBILDUNG
.
13
3
KONTINUUMSMIKROMECHANIK
21
3.1
REPRAESENTATIVES
VOLUMENELEMENT,
EINHEITSZELLE,
SEPARATION
DER
SKALEN
UND
HOMOGENISIERBARKEIT
.
21
3.2
HOMOGENISIERUNG,
LOKALISIERUNG
UND
ZWEISKALENBERECHNUNG
.
24
3.3
METHODE
DER
ASYMPTOTISCHEN
ENTWICKLUNG
.
32
3.4
INTERELEMENT-CRACK-METHOD
.
37
4
HOCHAUFLOESENDE
METHODE
DER
ZELLEN
45
4.1
GESCHICHTLICHE
ENTWICKLUNG
DER
ZELLENMETHODE
.
45
4.2
DEFINITION
DER
MIKROMECHANISCHEN
RANDWERTAUFGABE
.
51
4.3
KONSTITUTIVMODELLE
.
53
4.3.1
LINEARE
ORTHOTROPE
ELASTIZITAET
.
53
4.3.2
GRENZFLAECHENMODELL
NACH
CAMANHO
UND
DAEVILA
.
56
4.4
RAEUMLICHE
DISKRETISIERUNG
UND
VERSCHIEBUNGSANSATZ
.
60
4.5
KONTINUITAETS-
UND
GLEICHGEWICHTSBEDINGUNGEN
.
64
4.5.1
PERFEKTER
MATERIALVERBUND
.
64
4.5.2
IMPERFEKTER
MATERIAL
VERBUEND
.
66
4.6
ALGEBRAISIERUNG
DER
RANDWERTAUFGABE
.
68
4.6.1
VORGEHEN
.
68
4.6.2
SPANNUNGS-DEFORMATIONS-BEZIEHUNG
DER
VOLUMENUNTERZELLE
.
70
4.6.3
SPANNUNGS-VERSCHIEBUNGS-BEZIEHUNG
DER
GRENZFLAECHENUNTERZELLE
.
79
4.6.4
AUSWERTEN
DER
SPANNUNGSKONTINUITAETSBEDINGUNGEN
.
82
4.7
DIREKTE
STEIFIGKEITSMETHODE
.
83
4.8
LAGERUNG
DER
EINHEITSZELLE
.
89
4.9
LOESEN
DES
MIKROSTRUKTURGLEICHUNGSSYSTEMS
.
95
4.9.1
N
EWTON
-
VERFAHREN
.
95
4.9.2
STAGGERED-SOLUTION-SCHEME
.
99
4.10
BERECHNUNG
DER
EFFEKTIVEN
GROESSEN
.
101
4.11
IMPLEMENTIERUNG
.
110
5
PARAMETERIDENTIFIKATION
FUER
DAS
MIKROMECHANISCHE
MODELL
MIT
ENTFESTIGUNG
111
5.1
VERSUCHSDATENBASIS
.
111
5.2
PROZESSSTEUERUNG
.
113
5.2.1
UNIAXIALE
SPANNUNGSZUSTAENDE
.
113
5.2.2
BIAXIALE
SPANNUNGSREGELUNG
.
115
5.3
HFGMC-MODELL
DER
SINGLE-FIBER-RUC
.
118
5.4
KENNWERTERMITTLUNG
UND
VERIFIKATION
.
120
5.4.1
BESTIMMUNG
VON
MATERIALPARAMETERN
.
120
5.4.2
EINHEITSZELLE
AUS
MATRIXMATERIAL
.
123
5.4.3
SINGLE-FIBER-RUC
FUER
ZWISCHENFASERVERSAGEN
.
126
5.4.4
MAXIMALSPANNUNGSKRITERIUM
FUER
FASERBRUCH
.
130
5.5
PARAMETERSTUDIE
ZUM
GRENZFLAECHENMODELL
.
131
5.5.1
EFFEKT
AUF
DIE
MAKROSKOPISCHE
MATERIALANTWORT
.
131
5.5.2
WIRKUNG
AUF
DIE
MIKRORISSBILDUNG
.
140
6
NUMERISCHE
ASPEKTE
DER
HFGMC-LOESUNG
143
6.1
LINEAR-ELASTISCHE
VERBUNDWERKSTOFFE
.
143
6.1.1
QUADRATISCHE
EINHEITSZELLE
VS.
HEXAGONALE
EINHEITSZELLE
.
143
6.1.2
PUNKTWEISE
LAGERUNG
DER
EINHEITSZELLE
.
152
6.1.3
EINFLUSS
DER
NUMERISCHEN
INTEGRATIONSORDNUNG
.
157
6.1.4
NETZSTUDIE
MIT
VERGLEICH
ZUR
FEM
.
157
6.1.5
RECHENZEIT
.
168
6.2
SINGLE-FIBER-RUC
MIT
GRENZFLAECHENSCHAEDIGUNG
.
168
6.2.1
EFFEKTIVE
VERZERRUNG
UND
MAKROHOMOGENITAETSBEDINGUNG
.
168
6.2.2
KONVERGENZVERHALTEN
DES
N
EWTON
-
VERFAHRENS
.
170
6.2.3
ITERATIVER
LOESER
VS.
STAGGERED-SOLUTION-SCHEME
.
173
7
VERSAGENSANALYSE
175
7.1
RAEUMLICHER
DISKRETISIERUNGSEINFLUSS
.
175
7.2
BRUCHORTSKURVEN
UND
RISSWINKELBESTIMMUNG
.
178
7.2.1
RUC-MODELLANTWORT
VS.
PHAENOMENOLOGISCHE
BRUCHBEDINGUNG
.
.
.
.
178
7.2.2
UNIAXIALE
SPANNUNGSPROZESSE
.
179
7.2.2.1
TRANSVERSALER
( 722)-ZUG
.
179
7.2.2.2
TRANSVERSALER
(^J-ZUG
.
180
7.2.2.3
TRANSVERSALER
( 722)
-DRUCK
.
181
7.2.2.4
TRANSVERSALER
(033)
-DRUCK
.
182
7.2.2.5
LONGITUDINALER
(R^-SCHUB
.
183
7.2.2.6
LONGITUDINALER
(RIA^-SCHUB
.
184
7.2.2.7
TRANSVERSALER
(723)-SCHUB
.
185
7.2.2.8
VERSCHIEBUNGSFIGUREN
.
187
7.2.3
BIAXIALE
SPANNUNGSPROZESSE
.
189
7.2.3.1
BESTIMMUNG
DER
FESTIGKEITEN
.
189
7.2.3.2
( T22MTF33)-BRUCHORTSKURVE
.
191
7.2.3.3
(CR22)-(TI2)-BRUCHORTSKURVE
.
193
7.2.3.4
(TT22)-(TI3)-BRUCHORTSKURVE
.
195
7.2.3.5
(CF22H
T
23)-BRUCHORTSKURVE
.
197
7.2.3.6
(733
)-(
TI
2)
-BRUCHORTSKURVE
.
199
7.2.3.7
((733)-(RI3^-BRUCHORTSKURVE
.
200
7.2.3.8
(C733)-(T23)-BRUCHORTSKURVE
.
201
7.2.3.9
(T23
M
D
2)
-BRUCHORTSKURVE
.
202
7.2.3.10
(T23)-(RI3)-BRUCHORTSKURVE
.
204
7.2.3.11
(TI3)-0T2)-BRUCHORTSKURVE
.
205
7.2.3.12
EINFLUSS
DER
FASERLAENGSSPANNUNG
.
206
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
209
ANHANG
211
A
ERGAENZUNGEN
ZU
HOMOGENISIERUNG,
LOKALISIERUNG
UND
ZWEISKALENBERECHNUNG
211
B
LINEARISIERUNG
DES
CAMANHO-DAEVILA-MODELLS
213
C
LOESEN
DER
RANDWERTAUFGABE
NACH
ALLEN
MIKROVARIABLEN
ODER
VERSCHIEBUNGS
FLUKTUATIONEN
217
D
INTEGRATION
DER
VERZERRUNGS-VERSCHIEBUNGS-MATRIX
225
E
GLOBALE
FREIHEITSGRADE
UND
ZUORDNUNGSVEKTOREN
235
F
ERGAENZUNGEN
ZU
NETZSTUDIE
MIT
VERGLEICH
ZUR
FEM
239
G
MAKROSKOPISCHE
BRUCHKRITERIEN
241
G.L
PUCK
.
241
G.2
CUNTZE
.
245
G.3
HASHIN
.
246
G.4
TSAI-WU
.
247
NOTATION,
HINWEISE,
ABKUERZUNGEN
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WESENTLICHE
SYMBOLE
249
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257 |
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