Kontinuumsmechanische und numerische Modellierung hochporöser, viskoelastischer Polymerschäume

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Es ist das Ziel des vorliegenden Forschungsprojekts, das makroskopische Verhalten hochporöser Polymerschäume kontinuumsmechanisch und materialtheoretisch zu untersuchen und die gewonnenen Ergebnisse in ein numerisches Konzept im Rahmen der Finite-Elemente-Methode einzubinden. Ausgangspunkt der Untersuchungen ist die vom Antragsteller vertretene Theorie Poröser Medien, mit der es möglich ist, sowohl der vorhandenen Porosität als auch der mechanischen Wirkung eines Porenfluids gebührend Rechnung zu tragen. Dies ist insbesondere bei der Behandlung offenzelliger Schaumstrukturen unabdingbar, da das mechanische Verhalten insbesondere unter dynamischer Belastung durch die unabhängige Porenfluidbewegung stark beeinflußt wird. Das auf dieser Grundlage entwickelte Modell soll an reales Materialverhalten angepaßt werden, was beispielhaft an einem geschlossenzelligen Polypropylenschaum (Neopolen) und an einem hochporösen, offenzelligen Polyurethanschaum erfolgen soll. Das vorliegende Forschungsprojekt soll, wie in der ersten Antragsphase bereits geschehen, in engster Kooperation mit den thematisch verwandten, zeitgleich bei der DFG eingereichten Forschungsvorhaben der Herren Kollegen Schweizerhof (Universität Karlsruhe) und Wriggers (Universität Hannover) durchgeführt werden. In der zweiten Antragsphase soll das Gesamtprojekt durch einen zusätzlichen Antrag von Herrn Kollegen Maier (Universität Kaiserslautern) verstärkt werden.