Entwicklung einer integrativen Prozess-Struktur-Simulationsstrategie für faserverstärkte Leichtbaustrukturen

Publikation: Hochschulschrift/AbschlussarbeitDissertation

Beitragende

Abstract

Der großindustrielle Einsatz von langfaserverstärkten Kunststoffen in strukturell tragenden Strukturen steht aufgrund der komplexen Abhängigkeit des Eigenschaftsprofils von den gewählten Herstellungsrandbedingungen noch immer am Anfang. Während der Herstellung können sich die Fasern innerhalb der Polymermatrix, aufgrund von unterschiedlichen Wechselwirkungen umorientieren. Darüber hinaus kann es während der Formfüllung von komplexen Strukturbereichen zu einer Faser-Matrix-Separation (FMS) kommen. Eine zuverlässige Vorhersage des Bauteilverhaltens kann daher nur erreicht werden, wenn technologische Einflüsse aus der gesamten Historie des Herstellungsprozesses berücksichtigt werden. Aus diesem Grund wird in dieser Arbeit die Leistungsfähigkeit einer vollständig durchgängigen virtuellen Prozesskette am Beispiel eines glasfaserverstärkten SMC-Werkstoffs entwickelt und anhand unterschiedlicher Kriterien bewertet. Aufgrund der großen Auswahl an unterschiedlichen Lösungsansätzen zur Umsetzung einer integrativen Simulationskette besteht aktuell noch eine große Unsicherheit bei der Nutzung und Anwendung der unterschiedlichen Tools. Dahingehend soll diese Arbeit dem Anwender eine Entscheidungshilfe geben, indem die vorgestellten Modelle anhand von zwei unterschiedlichen komplexen Bauteilformen mittels unterschiedlicher Kriterien sowohl in der Abschätzung der Herstellungsgenauigkeit als auch in der mechanischen Auslegung mittels einer integrativen Simulation getestet und verglichen werden.

Details

OriginalspracheDeutsch
QualifizierungsstufeDr.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer:in / Berater:in
  • Gude, Maik, Betreuer:in
  • Stommel, Markus, Gutachter:in
Förderer
  • Volkswagen AG
Datum der Verteidigung (Datum der Urkunde)5 Juli 2023
Herausgeber (Verlag)
  • Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der Technischen Universität Dresden
ISBN's (print)978-3-86780-753-1
PublikationsstatusVeröffentlicht - 26 Okt. 2023
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Schlagworte

Schlagwörter

  • Leichtbau, Faser-Kunststoff-Verbund, SMC, Integrative Simulation, Prozesssimulation, Struktursimulation, Automobil