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Projekt
Bruchmodellbezogene Berechnungsmodelle zur Lebensdauervorhersage für endlosfaserverstärkte Nanopartikel-modifizierte Polymere im VHCF-Bereich
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Bodo Fiedler, seit 1/2014; Professor Dr.-Ing. Maik Gude
Fachliche Zuordnung
Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
Förderung
Förderung von 2010 bis 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 173258254
Ziel ist die Erarbeitung werkstoffgerechter Lebensdauerberechnungskonzepte für endlosfaserverstärkte Nanopartikel-modifizierte Polymere bei extrem hohen Lastspielzahlen (N 108). Auf Basis der Klassifizierung schichtbezogener Schädigungsphänomene werden an Kohlenstofffaser-Multiaxialgelege-verstärkten Epoxidharzen (CF-MAG/EP) die Modellierung des Schädigungsverhaltens skalenübergreifend vorgenommen und der lebensdauererhöhende Einfluss von Nanopartikel-basierten Matrixmodifikationen für CF-MAG/N-EP untersucht. Dazu sollen sowohl die shakerbasierte Resonanzprüftechnik als auch die Prüfkörper für very-high-cycle-fatigue-(VHCF-)Versuche angepasst werden. Mit Hilfe von Bildgebungsverfahren (Mikro-Computertomographie, Elektronen-Mikroskopie) sowie in-situ-Temperatur- und Dehnungsmessungen werden die Schädigungsmechanismen und deren Auswirkung auf die Eigenschaftsdegradation analysiert, wobei die zeit- und temperaturabhängigen Eigenschaften der Polymermatrix gesondert erfasst werden. Aufbauend auf umfangreichen Vorarbeiten und den neuen Erkenntnissen erfolgt die Erarbeitung und experimentelle Validierung physikalisch basierter Modelle für Schädigungsinitiierung und -wachstum als Basis zuverlässiger Lebensdauerberechnungskonzepte für endlosfaserverstärkte Verbundbauteile mit quasi unendlicher Lebensdauer.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
Beteiligte Person
Professor Dr.-Ing. Werner Hufenbach
Ehemaliger Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Karl Schulte, bis 1/2014 (†)
