Schädigungsverhalten faserverstärkter Spritzgussbauteile
Herausforderung
Modellierung eines nichtlinearen Schadensakkumulationsmodells
Aufgrund zahlreicher, komplexer Schädigungsmechanismen, die während zyklischen Belastungen von faserverstärkten Bauteilen auftreten, gestaltet sich die Prognose des Schädigungsfortschrittes und der Bauteillebensdauer herausfordernd. Die Beurteilung des Langzeitbetriebsverhalten spezifischer Bauteile oder Systeme geht zudem mit einer hohen Anzahl an zeitaufwändigen Versuchen einher. Durch die vielfältigen Variationsmöglichkeiten in der Auswahl von Faser- und Matrixmaterial, der Belastungssituation sowie der Materialzusammensetzung (Rezyklate, Additive) ist eine Analyse des Schädigungsverhaltens auf Basis von Datenbanken nahezu ausgeschlossen.
Zielsetzung und Lösungsansatz
Entwicklung eines elementbasierten Schädigungsmodells zur lokalen Analyse des Schädigungsfortschrittes für faserverstärkte Kunststoffbauteile unter Berücksichtigung der Materialbeanspruchung, der Faserorientierungen, des Spannungsverhältnisses sowie des Reihenfolgeeinflusses. Dabei werden iterativ und in Abhängigkeit der vorliegenden Schädigung die Materialparameter der Simulation automatisiert angepasst.
Abbildung 1: Iterativer Simulationsprozess zur Bestimmung des Langzeitbetriebsverhaltens
Vorgehensweise
Abbildung 2: Prozessschritte zum Aufbau des Simulationsmodells
Ansprechpartner
Moritz Wilkowski, M.Sc.
moritz.wilkowski@uni-due.de
0203 - 379 2721