Damage mechanics of composites under fatigue loads

Titel in Übersetzung: Schädigungsmechanik von faserverstärkten Kunststoffen unter Ermüdungsbeanspruchungen

René Rieser

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Diese Studie untersucht das Ermüdungsverhalten von endlosglasfaserverstärkten Laminaten. Dafür wurden unidirektionale (UD) Lagenaufbauten, bidirektionale Lagenaufbauten mit einen Winkel von ±15° bis ±75° in 15° Schritten hergestellt. Die Schädigungsentwicklung wird während der Ermüdungsversuche mit hoher Detailauflösung aufgezeichnet und mit den abnehmenden linear-elastischen Eigenschaften in Verbindung gebracht. Ergebnisse der Untersuchungen sind unter anderem die Visualisierung des Risswachstums und der Schädigungsentwicklung, die letztlich zum Versagen des Prüfkörpers führten. Die Studie zeigt, dass neben Schädigungsmechanismen, die zur Rissdichtensättigung (characteristic damage state CDS) führen, auch rein delaminations-basierte Schädigungsmechanismen existieren. Dabei entstehen Delaminationen bevor sich Risse im gesamten Bauteil ausbreiten können. Die maximalen Spannungen in den Ermüdungsversuchen wurden mit Hilfe der klassischen Laminattheorie (classical laminate theory CLT) errechnet, damit ein definierter Reservefaktor für statische Lasten nach Puck erreicht wird. Damit soll der Fehler gezeigt werden, der entstehen könnte, wenn ein Bauteil dynamisch beansprucht wird, das rein statisch ausgelegt ist. Des Weiteren wurden zerstörungsfreie Prüfmethoden (ZfP, non-destructive testing NDT) bezüglich ihrer Eignung für online Schädigungsbeurteilung bei Ermüdungsversuchen bewertet.
Titel in ÜbersetzungSchädigungsmechanik von faserverstärkten Kunststoffen unter Ermüdungsbeanspruchungen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Stelzer, Steffen, Mitbetreuer (intern)
  • Pinter, Gerald Gerhard, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung1 Juli 2016
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2016

Bibliographische Notiz

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Schlagwörter

  • Schädigungsmechanik
  • faserverstärkte Kunststoffe
  • Zerstörungsfreie Prüfung

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