Die vorliegende Dissertation untersucht die Dehnratenabhängigkeit der mechanischen Werkstoffkennwerte von Kalk-Natronsilicatglas. Zu diesem Zweck werden einaxiale Hochgeschwindigkeits-Zugversuche durchgeführt und das Werkstoffverhalten mit hochauflösender Messtechnik aufgezeichnet. Auf Grundlage der Messergebnisse werden Werkstoffmodelle entwickelt, die das dehnratenabhängige Verhalten der Zugfestigkeit und des Elastizitätsmoduls des untersuchten Glases beschreiben.
Aktualisiert: 2020-01-02
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Die kosteneffiziente Entwicklung von Bauteilen aus endlosfaserverstärkten Kunststoffen (FVK) erfordert die Nutzung von Simulationstools mit einer hohen Vorhersagegenauigkeit. Gerade im Bereich der Crashsimulation von FVK-Strukturen weisen bestehende Berechnungsmethoden noch große Defizite auf, da die teils physikalisch unbegründeten Parameter der Materialmodelle oftmals nur für die der Kalibrierung zu Grunde liegenden Bauteilgeometrien und Lastfälle gültig sind.
Eine Herausforderung stellt insbesondere die Modellierung der Schädigungsentwicklung dar, d. h. des Materialverhaltens nach Überschreiten der Festigkeitsgrenze. Erste Modellansätze, die die Schädigungsentwicklung anhand eines experimentell bestimmbaren Materialkennwertes – der Bruchzähigkeit – modellieren, zeigen das Potenzial einer derartigen Modellierung auf, sind aber wenig ausgereift. Auf diesem Ansatz aufbauend wird daher ein Materialmodell entwickelt, welches die relevanten Werkstoffeffekte von FVK bis zur vollständigen Schädigung im Bereich der quasi-statischen bis kurzzeitdynamischen Belastung umfasst und dessen Parameter vollständig auf Probekörperebene bestimmt werden können. Durch eine geschlossene Implementierung in eine kommerzielle Finite-Elemente-Software ermöglicht das Modell die Abbildung des komplexen Versagensverhaltens von FVK-Strukturen. Neben der Modellentwicklung wird in dieser Arbeit auch die Validierung des Materialmodells anhand verschiedener Lastfälle dargestellt, wobei auch die Anwendbarkeit für die tägliche Ingenieurspraxis gezeigt wird.
Aktualisiert: 2022-10-17
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Das Schleifen steht in einer Vielzahl von Anwendungsfällen am Ende der Wertschöpf-ungskette. Aufgrund des beim Schleifen auftretenden thermomechanischen Belastungskollektives in der Kontaktzone kann es zu thermischen Überbeanspruch-ungen in der Werkstückrandzone kommen. Diese haben einen direkten Einfluss auf die Eigenspannungen und somit auf die Lebensdauer von dynamisch beanspruchten Werkstücken.
Aktualisiert: 2021-07-10
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