Experimentelle Charakterisierung des anisotropen viskoelastischen Verformungsverhaltens von polymermatrixbasierten Faserverbundwerkstoffen

  • Endlosfaserverstärkte polymermatrixbasierte Verbunde finden in der Industrie eine breite Anwendung. So lassen sich durch gezielte Wahl der Matrix sowie der räumlichen Faser-anordnung die Steifigkeits- und Dämpfungseigenschaften des Verbundes auf den jeweiligen Anwendungsbereich hin optimieren. Hierzu müssen die anisotropen viskoelastischen Verbundeigenschaften anhand von Stoffgesetzen hinreichend beschreibbar sein, wobei deren Parameter anhand von empirischen Spannungsrelaxations- und Kriechkurven bestimmt werden. Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit soll es sein, Methoden zu erarbeiten und vorzu-schlagen, mit welchen die experimentelle Erfassung anisotroper viskoelastischer Faser-verbundeigenschaften erreichbar ist. Dazu werden vorhandene Messgerätschaften derart modifiziert, dass Kriech- und Relaxationsversuche bestmöglich durchgeführt werden können. Ferner wird erarbeitet, welche Versuchsreihen durchgeführt und Messdaten erfasst werden müssen, um den Richtungseinfluss auf die viskoelastischen Materialeigenschaften zu bestimmen. Basierend darauf wird eine Methode zur vollständigen viskoelastischen Charakterisierung für den ebenen Spannungszustand vorgeschlagen. Abschließend werden die erfassten Kriech- und Relaxationsverläufe zur Parameteridentifikation eines eindimensionalen Materialmodells genutzt, um die prinzipielle Anpassbarkeit der Kurven und Verbesserungspotentiale hinsichtlich der Messungen aufzuzeigen.

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Metadaten
Author:René Franz
Advisor:Thomas HorstGND, Jürgen Vogel
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Name:Westsächsische Hochschule Zwickau
Dr.-Friedrichs-Ring 2, 08056 Zwickau
Date of Publication (online):2016/08/18
Year of first Publication:2016
Date of final exam:2016/08/18
GND Keyword:Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff; Faser-Kunststoff-Verbund; Probekörper; Viskoelastizität; Anisotropie; Materialverhalten
Page Number:126 Seiten, 44 Abb., 17 Tab., 35 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Maschinenbau und Kraftfahrzeugtechnik (bis 2018)
Release Date:2016/08/18