Bruchtypbezogene Schwingfestigkeitsanalyse von 3D-textilverstärkten Kunststoffverbunden unter Zug/Druck-Torsions-Belastung und überlagerter Temperatureinwirkung

拉伸/压缩扭转载荷和叠加温度效应下 3D 纺织增强塑料复合材料的断裂类型相关振动强度分析

• 批准号: 33854069
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Werner Hufenbach
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2006-12-31 至 2008-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/33854069?language=en
• 关键词: Bruchtypbezogene; Schwingfestigkeitsanalyse; von; 3D; textilverst

Die neuartige Verbundklasse der 3D-textilverstärkten Kunststoffe zeichnet sich durch eine gestreckte Fadenanordnung aus. Diese Textilverbunde sind aufgrund ihrer hohen spezifischen Festigkeiten und Steifigkeiten, ihrer geringen Delaminationsneigung sowie ihrer gezielt einstellbaren Dämpfungseigenschaften für den Einsatz in schwingend beanspruchten Leichtbaustrukturen der Verkehrstechnik sowie des allgemeinen Maschinenbaus geradezu prädestiniert. Für die Strukturauslegung bei dynamischer Belastung fehlen jedoch insbesondere gesicherte Kenntnisse über das Schwingfestigkeitsverhalten bei überlagerten Beanspruchungszuständen. Ziel des Vorhabens ist daher die grundlegende Charakterisierung des Schwingfestigkeitsverhaltens der neuartigen Textil-Verbundklasse bei Zug/Druck-Torsions- (Z/D-T-)Belastung und überlagerter Temperatureinwirkung am Beispiel von Duroplastverbunden mit Mehrlagengestrick- (MLG-)Verstärkung. Die geplanten Untersuchungen dienen zur Erarbeitung physikalisch begründeter Versagens- und Schädigungsmodelle auf Basis bruchtypbezogener Festigkeitskriterien als Grundlage für einen realistischen Schwingfestigkeitsnachweis. Hierzu ist aufgrund der bei MLG-Verbunden zu beobachtenden Bruchtypen zwischen den verschiedenartigen Normal- und Schubbrüchen zu unterscheiden. Im Vordergrund der umfangreichen experimentellen Arbeiten stehen daher Einstufenversuche mit – dem jeweiligen Bruchtyp gezielt zugeordneter – schwellender Belastungskombination. Die Schwingfestigkeitsversuche unter definiert überlagerten Spannungszuständen werden an textilverstärkten Rohrprobekörpern auf einer servohydraulischen Z/D-T-Prüfmaschine mit integrierter Temperaturkammer durchgeführt. Die ermittelten temperaturabhängigen Zeitfestigkeiten, Restfestigkeiten sowie Reststeifigkeiten dienen zur Erstellung entsprechender Entwurfskriterien und Festigkeitsschaubilder und bieten dem Berechnungsingenieur ein Handwerkszeug für die Auslegung 3D-textilverstärkter Kunststoffbauteile unter dynamischer Belastung.

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