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Vortrag

FE-Analyse des Einflusses der Faserorientierung auf das Scherverhalten und die Faltenbildung bei Bauteilen aus Faserverstärkten Thermoplasten

Mittwoch (05.07.2017)
13:20 - 13:40 Uhr
Bestandteil von:


Bei der Modellierung des Formprozesses von Bauteilen aus Faserverstärkten Thermoplasten mit Hilfe von FEM-Software wird eine ideale Orientierung der Fasern im verstärkenden Gewebe angenommen. Somit weisen die Fasern in der Platine bei FE-Simulationen zu Beginn bspw. Winkel von 0° bzw. 90° auf. Bei plattenförmigen Halbzeugen, die als Ausgangsprodukt für die Formung von Bauteilen dienen, können jedoch Abweichungen in der Faserorientierung vorliegen. Besonders bei mehrschichtigem Aufbau des Halbzeugs aus X Prepreglagen, kann die Orientierung der Lagen von der obersten Decklage abweichen. Ein wichtiger Datensatz als Eingangsgröße zur Beschreibung von Faserverstärkten Thermoplasten ist der Verlauf der Scherkraft über dem Scherwinkel, der mit Hilfe von Bias-Extension-Tests oder Picture-Frame-Tests ermittelt werden kann. Dabei stellt sich nun die Frage nach dem Umgang mit den Abweichungen innerhalb der Halbzeuge bei der Ermittlung von Eingangsdaten für die Simulation und der ideellen Annahme der Faserorientierung im Simulationsmodell. Dieser Einfluss wird in Simulationen von Bias-Extension-Tests und der Formung eines napfförmigen Bauteils untersucht. Dabei werden die Auswirkungen auf das Scherkraft-Scherwinkel-Verhalten, sowie auf die Ausbildung von Falten im Bauteil aufgezeigt. Auf dieser Grundlage soll in weiteren Studien eine Versuchsvorschrift erarbeitet werden für die Kennwertermittlung und deren Implementierung in ein Simulationsmodell für mehrschichtige gewebeverstärtke Thermoplaste.

Sprecher/Referent:
Jasmin Graef
Universität Siegen
Weitere Autoren/Referenten:
  • Prof. Dr. Bernd Engel
    Universität Siegen