Forschungsprojekte

Ermüdung

  • Experimentelle Untersuchung und numerische Modellierung mikrorissinduzierter Delaminationen infolge zyklischer Belastung mit Lastrichtungsumkehr
    Ziel dieses Verbund-Forschungsvorhabens (ISD - Leibniz Universität Hannover, ILK - TU Dresden) ist es ein tiefgehendes Verständnis des Schädigungsablaufs beim Delaminationswachstum in Faser-Kunststoff-Verbund-Laminaten (FKV) ausgehend von vorhandenen Zwischenfaserbrüchen bei zyklischer Beanspruchung mit Lastrichtungswechsel zu entwickeln. Dabei ist mittels Analyse und Quantifizierung der relevanten Schädigungsprozesse während der Belastung zu klären, welchen Einfluss die Höhe und Richtung der aufgebrachten Belastung auf das Delaminationswachstum in FKV-Laminaten hat. Basierend auf den experimentellen Arbeiten werden detaillierte numerische Simulationen auf makro- und mesoskopischer Ebene aufgebaut, die eine zielgerichtete Analyse des Delaminationsvorgangs sowohl in DCB bzw. ENF als auch Laminatversuchen erlauben. Somit wird die experimentell nicht umsetzbare delaminationslängenabhängige Analyse der Bruchmoden ermöglicht. Es lässt sich folglich prüfen, ob durch standardisierte Rissfortschrittsuntersuchungen (DCB, ENF etc.) ermittelte Kennwerte auf eingebettete Schichten übertragbar sind. Die Untersuchungen liefern darüber hinaus umfangreiche experimentelle Ergebnisse zum Delaminationsvorgang in FKV-Laminaten unter ebener Belastung und schaffen somit eine Basis für die Entwicklung geeigneter analytischer und numerischer Modelle. Es wird untersucht, inwiefern vorhandene numerische Schädigungsmodelle (z.B. Kohäsivzonenansätze) eine zuverlässige und effiziente Modellierung des zyklischen Delaminationswachstums erlauben und wie die mesoskopischen Simulationsergebnisse für makroskopische kontinuumsmechanische Simulationen genutzt werden können.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. habil. Raimund Rolfes
    Team: Gereon Hacker, M.Sc., Martin Brod, M.Sc., Dr.-Ing. Sven Scheffler
    Jahr: 2021
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 457043708
    Laufzeit: 01.09.2021-31.08.2023