Erweiterung eines neuen Materialmodells für Sandwichkernmateri­alien sowie Implementierung in LS-DYNA / ABAQUS

© Alexander Bugiel

Am Lehrstuhl für Luftfahrzeugtechnik wird zurzeit der Einfluss von Impactvorgängen auf die Restfestigkeit von Sandwichstrukturen untersucht. Bei Belastungen senkrecht zur Sandwichoberfläche (z.B. Impactvorgängen) spielen die Eigenschaften des Kerns eine nicht zu vernachlässigende Rolle. Um Impactvorgänge gut vorhersagen zu können, muss das Verhalten des Kerns dementsprechend genau wiedergegeben werden können. In Honeycomb-Waben werden üblicherweise in Harz getränkte Aramidpapiere verwendet. Deren Eigenschaften sind orthotrop elastisch-plastisch mit einer plastischen Hysterese und einer unter Druck- verschiedenen Plastifizierung als unter Zugbelastung. Dies kann durch kein Standardmaterialmodell gebräuchlicher dynamischen Simulationsprogramme wiedergegeben werden.

In LS-DYNA sowie in ABAQUS ist es möglich, benutzerdefinierte Materialmodelle zu verwenden. Ziel ist es ein, bestehendes Modell zu erweitern, zu implementieren und zu verifizieren.

Mögliche Themen für Studienarbeiten

• Optimierung bereits bestehender Implementierungen
• Implementierung eines benutzerdefinierten Materialgesetzes in LS-DYNA / ABAQUS
• Implementierung verschiedener Versagenshypothesen in das Materialgesetz (Hashin, Tsai-Wu, Kelvin etc.)
• Verifizierung des Materialmodells an entsprechenden Beispielen
• Auswertung der experimentell bestimmten Spannungs-Dehnungsverläufe und (automatische) Bestimmung der benötigten Materialparameter
• Vergleich der Rechnung mit experimentellen Daten
• Vergleich mit anderen Materialmodellen

© Thomas Eipper

Research Associate

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Mr Dr.-Ing. Falk Hähnel

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Chair of Aircraft Engineering

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