Fatigue of three-dimensionally reinforced GFRP assuming realistic loading

点击翻译按钮获取中文摘要

Für den Einsatz im Maschinen- und Fahrzeugbau sind dreidimensional verstärkte Verbundbauweisen von besonderem Interesse. Es ist zu erwarten, dass bei diesen Materialien Zwischenfaserbrüche auch bei fasergerechter Belastung auftreten werden, die die Performance des Materials wesentlich beeinflussen. Es ist deshalb notwendig, ein Modell zu erarbeiten, das es ermöglicht die Betriebsfestigkeit bei bauteilnaher Belastung aus einfachen Versuchen und theoretischen Überlegungen vorherzusagen. In den ersten beiden Jahren dieses Vorhabens soll die Ermüdung von dreidimensional verstärkten Gelegen in zwei Richtungen bearbeitet werden: Auf experimentellem Gebiet sollen Versuche an Rohrproben auf einer Tension-Torsion-Maschine durchgeführt werden. Dies erlaubt zweidimensionale Spannungszustände (auch mit wechselnder Beanspruchungsrichtung) zu untersuchen. Damit ergibt sich die Möglichkeit bauteilnahe Belastungen zu verwirklichen. Weiterhin ist auch von Vorteil, dass kein Randeffekt auftritt. Auf theoretischem Gebiet wird ein Zellenmodell auf der Basis der finiten Elemente angestrebt, das es erlaubt, experimentell ermittelte, makroskopische Phänomene durch mikroskopische (ev. mesoskalige) Modelle zu interpretieren. Mit Blick auf die Anwendung im Maschinen- und Fahrzeugbau ist als Werkstoff ein Glasfaser Multiaxialgelege (MAG) mit Glasfaser Z-Verstärkung bzw. ein Glasgelege und RTM6 als Harz geplant. Es liegen Erfahrungen bezüglich Messtechnik, Analyse und Probenherstellung für die experimentelle Untersuchung von UD- und Gewebe-Proben vor.