AMHaWer

Experimentelle Analyse und numerische Modellierung des Einflusses von Haftfäden auf das Werkstoff- und Schädigungsverhalten von FKV-Laminaten unter quasi-statischer und zyklischer mechanischer Belastung

Das Projekt AMHaWer untersucht die Auswirkungen von Haftfäden auf die mechanischen Eigenschaften und das Schädigungsverhalten von Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV). Diese thermoplastischen Haftfäden werden während der Herstellung von Faserhalbzeugen eingebracht, um deren Transport und Verarbeitung zu erleichtern. Da sie nach der Harzinfiltration im FKV verbleiben, wirken sie als Störstellen, die unter Belastung Zwischenfaserbrüche initiieren können. Diese Brüche fördern weitere Schädigungsmechanismen wie Delaminationen, die die strukturelle Integrität des FKV beeinträchtigen.
Um den Einfluss derartiger Störstellen zu berücksichtigen und die mechanischen Eigenschaften von FKV optimal auszunutzen, ist eine Weiterentwicklung bestehender Materialmodelle notwendig. Dafür werden im Rahmen des Projekts experimentelle Untersuchungen mit numerischen Simulationen kombiniert. Quasi-statische und zyklische Tests an Probekörpern mit definierten Haftfadenanordnungen sowie FEM-Modelle mit kohäsiven Zone-Elementen (CZE) werden eingesetzt, um die Spannungsverteilung und Rissinitiierung an Haftfäden zu analysieren.
Die gewonnenen Erkenntnisse werden in die Materialmodellierung eingebracht, um zukünftig eine präzisere Auslegung von FKV zu ermöglichen und die Entwicklung zuverlässiger sowie effizienter Leichtbaustrukturen zu unterstützen.