1. Characterisation and Modelling of Continuous-Discontinuous Sheet Moulding Compound Composites for Structural Applications
- Author
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Trauth, Anna and Weidenmann, K.
- Subjects
characterisation ,Fibre Reinforced Polymer ,microstructure ,Sheet Moulding Compound ,Modellierung ,Mikrostruktur ,mechanical material properties ,Modelling ,modelling ,Mechanische Materialeigenschaften ,Experimental Characterisation ,Faserverbundwerkstoffe ,Hybrid Composites ,Charakterisierung ,Hybrid materials ,ddc:620 ,Hybride Materialien ,Engineering & allied operations ,fiber composite materials - Abstract
Ein innovativer Ansatz verfolgt das Konzept diskontinuierliche SMC Verbunde lokal zu verstärken, um die mechanischen Eigenschaften von strukturellen Komponenten gezielt an ein Anforderungsprofil anpassen zu können. Die vorliegende Arbeit basiert auf einem ganzheitlichen Ansatz, der darauf abzielt Material-, Struktur- und Bauteileigenschaften eines hybriden kontinuierlich-diskontinuierlichen SMC Verbunds zu untersuchen. Innerhalb jeder Stufe werden dabei die Eigenschaften der individuellen sowie des hybriden Materials betrachtet, um geeignete Kriterien zur Bewertung eines Hybridisierungseffektes zu definieren. Der untersuchte kontinuierlich-diskontinuierliche SMC Verbund zeichnete sich durch ein verbessertes mechanisches Eigenschaftsspektrum, sowohl auf Proben-, Struktur- als auch auf Bauteilebene aus. Die elastischen Eigenschaften konnten im uniaxialen Lastfall mit Hilfe der Mischungsregel und klassischen Laminattheorie sehr präzise analytisch ermittelt werden. Schadensinitiierung des hybriden SMC Verbundes wurde primär von der kontinuierlichen Komponente bestimmt. Zwischenfaserbrüche sowie intra- und interlaminare Delamination traten als dominierende Schädigungsmechanismen auf. Pseudo-Delamination bestimmte das Versagen der diskontinuierlichen Komponente. Allgemein betrachtet ermöglicht die lokale Verstärkung einen vielversprechenden Ansatz, um Material-, Struktur- sowie Bauteileigenschaften gezielt auf einen vorherrschenden Lastfall abstimmen zu können und im Optimalfall ein Eigenschaftsprofil zu generieren, welches besser als die Summe der Eigenschaften der beiden individuellen Komponenten ist.
- Published
- 2019
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