FATIGU3

Das Projekt FATIGU3 widmet sich der Erforschung von Zwischenfaserbrüchen (Zfb) und Delaminationen sowie deren Einfluss auf das Stabilitätsverhalten von Faserverbundwerkstoffen (FKV) unter zyklischen Belastungen mit Lastrichtungsumkehr. Insbesondere bei Hochleistungsbauteilen aus FKV treten zyklische Beanspruchungen zwischen Zug- und Druckbelastung auf, wobei Zfb als initialer Schädigungsmechanismus auftreten. Diese breiten sich aus, führen zu Delaminationen und beeinträchtigen die Stabilität der Struktur erheblich. Ziel des Vorhabens ist es, ein tieferes Verständnis für die Interaktion von Zfb, Delaminationen und Stabilitätsversagen zu entwickeln, um das Leichtbaupotenzial von FKV besser auszuschöpfen. Bisherige Studien betrachten Schädigungs- und Stabilitätsphänomene meist getrennt, obwohl deren Wechselwirkung entscheidend für die Belastbarkeit und Ressourcennutzung von FKV-Strukturen ist. Dafür ist eine experimentelle und numerische Untersuchung der Schädigungsevolution erforderlich, einschließlich der Entwicklung von Modellen zur Simulation intralaminarer und interlaminarer Schädigungsmechanismen. Hierbei sollen etablierte Modellansätze (z. B. Kontinuumsschädigungsmodelle, Kohäsivzonenmodelle) weiterentwickelt und an zyklische Belastungsszenarien angepasst werden. Das Projekt kombiniert experimentelle Untersuchungen, z. B. Durchlichtfotografie zur Beobachtung von Zfb und Delaminationen, mit simulativen Ansätzen, um das Stabilitätsverhalten komplex geschädigter FKV-Strukturen präzise zu beschreiben. Ziel ist es, durch die Verknüpfung von Schädigungs- und Stabilitätsanalysen Materialeinsatz und Überdimensionierung zu reduzieren.