Modellierung des vernetzungsabhängigen Materialverhaltens duroplastischer Matrices als Grundlage für die werkstoffgerechte Prozess- und Bauteilgestaltung

Research output: Types of thesisDoctoral thesis

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 languageGerman
Qualification levelDr.-Ing.
Awarding Institution
Supervisors/Advisors
  • Gude, Maik, Supervisor
  • Fiedler, Bodo, Reviewer, External person
Defense Date (Date of certificate)26 Feb 2024
Publisher
  • Technische Universität Dresden
Electronic ISBNs978-3-86780-771-5
Publication statusPublished - 15 Apr 2024
No renderer: customAssociatesEventsRenderPortal,dk.atira.pure.api.shared.model.researchoutput.Thesis

External IDs

ORCID /0000-0003-3624-3242/work/154193064

Keywords

Keywords

  • Leichtbau, Faserverbundwerkstoffe, Polymere