Modellierung des vernetzungsabhängigen Materialverhaltens duroplastischer Matrices als Grundlage für die werkstoffgerechte Prozess- und Bauteilgestaltung
Research output: Types of thesis › Doctoral thesis
Contributors
Abstract
Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) mit duroplastischer Matrix zeichnen sich dadurch aus, dass ihre guten physikalischen und thermomechanischen Eigenschaften wesentlich durch den Verarbeitungsprozess und die sich dabei bildende polymere Netzwerkstruktur bestimmt werden. Die Einstellung und Kontrolle des Vernetzungsgrades stellt eine fertigungstechnische Herausforderung dar, weshalb zumeist auf vollständige Aushärtung abgezielt wird. Die Ausnutzung der Eigenschaften im teilvernetzten gelierten Zustand birgt hingegen immenses Potential für eine flexiblere Gestaltung von Fertigungsprozessen und ist zudem von außerordentlicher Relevanz für ein verbessertes Verständnis konventioneller Verarbeitungsverfahren auf Basis von FKV mit duroplastischer Matrix. Die vorliegende Arbeit zeigt die experimentelle Analyse der werkstoffmechanischen Phänomene bei der Deformation teilvernetzter Matrices auf und erarbeitet basierend auf physikalisch begründeten Wirkmechanismen geeignete Materialmodelle zu deren praxisgerechter Beschreibung. Im Ergebnis stehen Lösungswege bereit, die das besondere mit der Netzwerkbildung einhergehende Potential duroplastischer Matrixpolymere nutzbar machen. Die Anwendung der entwickelten Modelle in Prozess- und Struktursimulationen ermöglicht eine erhöhte Prognosegüte bei der Berechnung von Eigenspannungen und ein deutlich verbessertes Verständnis der matrixdominierten Schädigungs- und Ermüdungsphänomene in FKV.
Details
Original language | German |
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Qualification level | Dr.-Ing. |
Awarding Institution | |
Supervisors/Advisors |
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Defense Date (Date of certificate) | 26 Feb 2024 |
Publisher |
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Electronic ISBNs | 978-3-86780-771-5 |
Publication status | Published - 15 Apr 2024 |
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External IDs
ORCID | /0000-0003-3624-3242/work/154193064 |
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Keywords
Keywords
- Leichtbau, Faserverbundwerkstoffe, Polymere