Ermittlung des thermomechanischen Verhaltens duroplastischer Polymere für Faserverbundbauteile

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Das mechanische und rheologische Verhalten duroplastischer Werkstoffe während der Vernetzung ist bis heute nicht vollständig erforscht. Die derzeit verwendeten Modellannahmen für das thermomechanische Verhalten duroplastischer Kunststoffe während der Aushärtung gehen davon aus, daß ein linearer Zusammenhang zwischen den mechanischen Eigenschaften und der Aushärtung des Polymers existiert. Diese Annahme gilt in guter Näherung für die Simulationsberechnung von Schwindung und Verzug dünner und flächiger Teile. Diese einfachen Kennwertannahmen genügen jedoch nicht für dicke Bauteile, in welchen der Grad der Vernetzung eine Funktion der Bauteildicke ist und somit einen starken Einfluß auf die resultierenden Eigenspannungen besitzt. Das Ziel des vorliegenden Antrags ist die experimentelle Analyse, die Modellierung sowie die Simulation des thermomechanischen Verhaltens von Bauteilen mit duroplastischer Matrix. In dem gemeinsamen Forschungsvorhaben werden anhand der zu ermittelnden thermomechanischen Kennwerte zunächst Modellannahmen für das Materialverhalten entwickelt. Sämtliche experimentellen Messungen werden in Erlangen durchgeführt. Ein wissenschaftlicher Mitarbeiter aus Wisconsin wird für zwei Sommersemester die experimentellen Arbeiten begleiten. Der wissenschaftliche Mitarbeiter aus Erlangen soll für drei Monate bei der Polymer Processing Research Group mithelfen, die Werkstoffmodelle in Simulationsprogramme zu implementieren.