Bruchmodellbezogene Berechnungsmodelle zur Lebensdauervorhersage für endlosfaserverstärkte Nanopartikel-modifizierte Polymere im VHCF-Bereich

Ziel ist die Erarbeitung werkstoffgerechter Lebensdauerberechnungskonzepte für endlosfaserverstärkte Nanopartikel-modifizierte Polymere bei extreme hohen Lastspielzahlen（N 108）.在对纳米颗粒基基体进行改性的基础上，以纳米颗粒基基体为研究对象，以韦尔登为基础，建立了一个基于Kohlenstofffaser-Multiaxialgelege-verstärkten Epoxidharzen（CF-MAG/EP）的纳米颗粒基基体改性模型。因此，基于振动的共振技术也可用于超高周疲劳（VHCF-）试验，以获得韦尔登。Mit Hilfe von Bildebungsverfahren（Mikro-Computertomographie，Elektronen-Mikroskopie）在聚合物基体的温度和温度特征退化分析中，对沉积机理和沉积机理进行了原位温度和沉积测量。Aufbauend auf umfangreichen Vorarbeiten und den neuen Erkenntnissen erfolgt die Erarbeitung und experimentelle Validierung physikalisch basierter Modelle für Schädigungsininitierung und -wachstum als Basis zuverlässiger Lebensdauerberechnungskonzepte für endlossfaserverstärkte Verbauteile mit quasi unendlicher Lebensdauer.

Ziel ist die Erarbeitung werkstoffgerechter Lebensdauerberechnungskonzepte für endlosfaserverstärkte Nanopartikel-modifizierte Polymere bei extrem hohen Lastspielzahlen (N 108). Auf Basis der Klassifizierung schichtbezogener Schädigungsphänomene werden an Kohlenstofffaser-Multiaxialgelege-verstärkten Epoxidharzen (CF-MAG/EP) die Modellierung des Schädigungsverhaltens skalenübergreifend vorgenommen und der lebensdauererhöhende Einfluss von Nanopartikel-basierten Matrixmodifikationen für CF-MAG/N-EP untersucht. Dazu sollen sowohl die shakerbasierte Resonanzprüftechnik als auch die Prüfkörper für very-high-cycle-fatigue-(VHCF-)Versuche angepasst werden. Mit Hilfe von Bildgebungsverfahren (Mikro-Computertomographie, Elektronen-Mikroskopie) sowie in-situ-Temperatur- und Dehnungsmessungen werden die Schädigungsmechanismen und deren Auswirkung auf die Eigenschaftsdegradation analysiert, wobei die zeit- und temperaturabhängigen Eigenschaften der Polymermatrix gesondert erfasst werden. Aufbauend auf umfangreichen Vorarbeiten und den neuen Erkenntnissen erfolgt die Erarbeitung und experimentelle Validierung physikalisch basierter Modelle für Schädigungsinitiierung und -wachstum als Basis zuverlässiger Lebensdauerberechnungskonzepte für endlosfaserverstärkte Verbundbauteile mit quasi unendlicher Lebensdauer.