Ermittlung realer Faserkrümmungsverteilungen zur verbesserten Beschreibung des strukturmechanischen Verhaltens langfaserverstärkter Kunststoffe
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- Deutsch ausgewählt
39,50 €
inkl. gesetzl. MwSt.,
Beschreibung
Produktdetails
Einband
Paperback
Erscheinungsdatum
15.08.2022
Abbildungen
mit 121 Abbildungen
Verlag
Verlag Günter MainzSeitenzahl
199
Maße (L/B)
21/14,8 cm
Gewicht
268 g
Auflage
1. Auflage
Sprache
Deutsch
ISBN
978-3-95886-448-1
In dieser Arbeit werden ein physikalisch basierter Ansatz zur Beschreibung des mechanischen Werkstoffverhaltens von LFT im kurzzeitdynamischen Belastungsbereich und die dafür notwendigen Charakterisierungsmethoden auf der Mikroebene vorgestellt. Insbesondere wird der Aspekt der Faserkrümmung intensiv betrachtet, da er die treibende Größe der resultierenden makroskopischen Werkstoffeigenschaften darstellt.
Die Basis bilden mechanische Untersuchungen auf sowohl mikroskopischer als auch makroskopische Ebene, um den Einfluss der Faserlänge und -krümmung auf das Werkstoffverhalten zu untersuchen. Es werden Einzelfaserprobekörper entwickelt, die sowohl dem thermoplastischen Matrixwerkstoff als auch der Prozesshistorie des Spritzgießens gerecht werden sowie ein Baukasten vorgestellt, mit dem sich bei erfolgreicher Kalibrierung virtuell Versuche auf Einzelfaserebene durchführen lassen, um Effekte der Faserkrümmung untersuchen zu können. Abschließend wird eine neu entwickelte Methode vorgestellt, mit der die Mikrostruktur faserverstärkter Kunststoffe aus computertomographischen Aufnahmen extrahiert und für weitere Untersuchungen verwendet werden kann.
Es wird gezeigt, wie sich einzelne Fasern separieren und anschließend hinsichtlich ihrer geometrischen Eigenschaften vermessen lassen. Aus diesen Untersuchungen wird die Kenngröße der Krümmungsindikation abgeleitet, mit der sich die Faserkrümmungsverteilung als Eingangsgröße für Homogenisierungsmethoden umsetzen lässt. Unter Zuhilfenahme aller Erkenntnisse wird eine integrative Simulationsmethode entwickelt und validiert, mit der sich der lokale mikromechanische Zustand aus Faserlänge, -volumengehalt, -krümmung, -orientierung für explizite Berechnungsmethoden berücksichtigen lässt.
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