Versagensanalyse variabelaxial verstärkter Leichtbauverbunde durch Anwendung angepaßter Festigkeitshypothesen (Versagensanalyse)

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Die theoretischen und experimentellen Ergebnisse der im ersten Bewilligungszeitraum durchgeführten Versagensanalyse textilverstärkter Kunststoffverbunde belegen deutlich, dass die Festigkeitscharakteristik wesentlich durch das Verarbeitungsverfahren sowie die Verstärkungsanordnung beeinflusst wird. Bei den mehraxialen Bruchversuchen konnte ein sukzessives Versagensverhalten mit definierten Bruchmoden beobachtet werden, was wichtige Aussagen zur angestrebten versagenstoleranten Gestaltung des Verbundrotors liefert. Die bei einigen textilen Flächengebilden eingebrachte z-Verstärkung führte neben einer Erhöhung des globalen Festigkeitspotentials zu einer deutlichen Steigerung des Delaminationswiderstandes. Durch die beanspruchungsgerechte Anordnung derartiger z-Verstärkungsfäden ist es möglich, eine gleichmäßige Werkstoffausnutzung auch im Bereich versagenskritischer Störzonen zu erreichen. Ziel des Teilprojektes ist daher die Weiterentwicklung und experimentelle Verifizierung von Versagensmodellen für ausgewählte textile Preforms und deren Verarbeitungsart in Autoklavtechnik unter besonderer Berücksichtigung der z-Fadenanordnung etwa durch "Controlled Distance Stitching" (CDS). Diese Modelle fließen dann in die Entwicklung des Hochleistungsrotors (Modellrotor II) mit variabelaxialer 3D-Verstärkung ein.