Graduiertenkolleg 2078, Teilprojekt C3: Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften von SMC und LFT Verbunden sowie kontinuierlich-diskontinuierlich faserverstärkter Polymere (CoDiCoFRP) auf Makroebene

M.Sc. Miriam Bartkowiak

Einführung und Motivation

Sheet Moulding Compounds sind plattenförmige Pressmassen, die aus duroplastischen Reaktionsharzen mit Glas- oder Kohlenstoffaser und Additiven bzw. Füllstoffen bestehen und über einen Fließpressprozess zu Strukturbauteilen verarbeitet werden können. Diskontinuierlich verstärkte SMC (DiCoFRP) zeichnen sich durch ein sehr gutes Fließverhalten aus und erhöhen somit die Designfreiheit bei der Bauteilgestaltung. Dahingegen weisen kontinuierlich verstärkte SMC (CoFRP) eine wesentlich höhere Lasttragfähigkeit auf. Eine optimale Kombination von kontinuierlich und diskontinuierlich verstärkten Strukturen innerhalb eines Bauteils ermöglicht es somit eine große Gestaltungsfreiheit mit lokal hohen Steifigkeiten und Festigkeiten zu vereinen. Die International Research Training Group zielt darauf ab ein grundlegendes Verständnis über die Kombination von kontinuierlichen und diskontinuierlichen Verstärkungsstrukturen im Hinblick auf Materialeigenschaften, Simulation und Design sowie Prozesstechnik schaffen.

Ziele

Um Optimierungs- und Simulationsprojekte zu validieren, müssen geeignete Prüfmethoden für CoDiCoFRP definiert werden. Ziel dieses Teilprojekts ist somit die makromechanische Charakterisierung von CoDiCoFRP hinsichtlich quasi-statischer sowie dynamische Belastungen. Bereits existierende Prüfmethoden für SMC mit dem Fokus auf der Beschreibung lokaler Dehnungs- und Schädigungsentwicklung sollen auf CoDiCoFRP übertragen und angepasst werden.

Ausgangspunkt für eine Beschreibung der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen ist dabei eine umfassende Untersuchung des Materialverhaltens mit Hilfe einer  Parameterstudie  für auf SMC basierende (Co)DiCoFRP, um prozessabhängige Variationen der mechanischen Eigenschaften darstellen zu können.  Weiterführend soll das quasi-statische sowie dynamische Materialverhalten untersucht und Lebensdaueranalysen durchgeführt werden.

Methoden

• Quasi-statische Prüfung
• Dynamische Prüfung
• Zyklische Belastungen und Ermüdungsprüfung
• In-situ Prüfung (µCT)

Finanzierung

DFG-Projekt : International Research Training Group 2078 :  Integrated engineering of continuous-discontinuous long fiber reinforced polymer structures.

Weitere Informationen

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