Modellierung des mechanischen Verhaltens von Faserverbundkeramiken bei hohen Temperaturen

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In den Vorarbeiten zu diesem Antrag wurden die Grundlagen für ein Werkstoffmodell, mit dem das mechanische Verhalten von keramischen Faserverbundwerkstoffen unter quasistatischer Beanspruchung quantitativ beschreibbar ist, erarbeitet. Die modellmäßig erfassten elastischen und inelastischen Verformungen sowie die Entwicklung der Schädigung werden im jetzt geplanten Vorhaben in erweiterter Form entsprechend der Bedingungen des Hochtemperatureinsatzes angesetzt. Zusätzliche thermisch aktivierte Mechanismen wie die zeitabhängigen Prozesse des Kriechens, der Gefügealterung und der umgebungsbedingten Reaktionen des Werkstoffs werden berücksichtigt. Ziel des Vorhabens ist die umfassende Modellierung des Verhaltens der verstärkten Keramiken unter Nutzung und Erweiterung bereits erarbeiteter Gesetzmäßigkeiten der Schädigungsmechanik und der makroskopischen Platizitätstheorie. Das Werkstoffmodell stützt sich auf experimentell Daten ab und wird in seiner Leistungsfähigkeit anhand von FE-Simulationen gekerbter und ungekerbter Prüfkörper unter Einsatzbedingungen verifiziert sowie in seiner Übertragbarkeit bewertet.