Entwicklung einer experimentellen und numerischen Methodik zur Erfassung des Verformungs- und Versagensverhaltens neuartiger Hochmodul-Garnstrukturen

开发记录新型高模量纱线结构的变形和失效行为的实验和数值方法

• 批准号: 20169687
• 负责人: Professor Dr. Rostislav Chudoba
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl und Institut für Massivbau
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2008-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/20169687?language=en
• 关键词: Entwicklung; einer; experimentellen; und; numerischen

Im Rahmen des gemeinsamen Forschungsvorhabens des LBB und des ITA (beide RWTH Aachen) sollen numerische und experimentelle Ansätze zur mikromechanischen Charakterisierung der neuartigen Hochmodul-Garnstrukturen (HMG) entwickelt werden. Der Bedarf an einer vertieften Beschreibung der HMG wird durch die neuartige Anwendung als Bewehrung in zementartigen Verbundwerkstoffen hervorgerufen. Im Gegensatz zu bisherigen Anwendungen in FVK muss hier das Garn auch im gerissenen Zustand der Matrix die notwendige Leistung aufweisen. Die Verbindung der Garne mit einer quasi-spröden Matrix stellt qualitativ neue, komplexere Anforderungen an das Garnverhalten und erfordert eine detaillierte Kenntnis der lokalen Trag- und Versagensmechanismen in unterschiedlichen Garnstrukturen wie in cablierten Garnen, Friktionsspinnhybridgarnen, gezwirnten Garnen, verwirbelten Garnen und getränkten Garnen. Der grundsätzliche Unterschied zu bisherigen Anwendungen liegt darin, dass das Garn je nach Lage der Filamente sowohl in extrem kurzen (im Rissbereich) als auch in extrem langen wirksamen Längen (im Inneren des Garns) beansprucht wird. Die Versagensvorgänge im Garn und deren Interaktionen, insbesondere bei kurzen wirksamen Längen mit eintretenden Spannungskonzentrationen (Risse und Umlenkstellen), sind bislang nicht ausreichend beschrieben. Die Tatsache, dass für trockene Garne zurzeit noch keine geeigneten experimentellen und numerischen Methoden zur Verfügung stehen, verhindert eine gezielte Auswahl existierender Garnmaterialien und eine Entwicklung neuer Garnstrukturen für die Anwendung in Verbundwerkstoffen mit quasi-duktilem Verhalten. In diesem Projekt soll eine neue Methodik zur systematischen Bestimmung der statistischen und mikromechanischen Charakteristika von Hochmodul-Garnstrukturen formuliert und eingesetzt werden mit dem Ziel, Aussagen über die Verwendbarkeit im Bauteil treffen zu können.

在LBB和ITA（位于亚琛工业大学）的共同研究中，需要对HMG（HMG）的微观力学特性进行数值和实验分析。这是一个非常重要的HMG项目，它将通过在第一阶段的测试中使用中性的Anwendung和Bewehrung来实现。我在FVK中获得了一个更好的答案，这也是矩阵的一个重要部分。Garne的Verbindung带有一个准弹簧矩阵，它是一个新的定性的、复杂的、复杂的Garnverderungen，它是一个详细的、局部Trag和Versagensmechanismen的Kenntnis，它们在非常规Garnstrukturen中，如cablierten Garnen、Friktionsspinnhybridgarnen、gezapenten Garnen、verbendelten Garnen和getränkten Garnen。Der grundsätzliche Unterschied zu bisherigen Anwendungen liegt darin，dass das Garn je nach拉格（拉格der Filamente sowohl）in extreme kurzen（im Rissbereich）als auch in extreme langen wirksamen Längen（im Inneren des Garns）beansprucht wird。Die Versagensvorgänge im Garn und deren Interaktionen，insbesondere bei kurzen Schumksamen Längen mit eintretenden Spannungskonzentrationen（Risse und Umlenkstellen），sind bislang nesreichend beschrieben. Die Tatsache，dass für trockene Garne zurzeit noch keeigneten experimentellen und numerischen Methoden zur Verfügung stehen，verhindert eine gezielte Auswahl tierender Garnmaterialien und eine Entwicklung neuer Garnstrukturen für die Anwendung in Verfür werkstoffen mit quasi-duktilem Verhalten.在这个项目中，我们提出了一种新的统计和微观力学特性的系统化方法，该方法由Hochmodul-Garnstrukturen公式和韦尔登与Ziel结合而成，Aussagen über die Verwendbarkeit im Bauteil treffen zu knnen。