Simulationsmodelle für Deformation und Versagen von Faserverbundwerkstoffen

Polymere Faserverbundwerkstoffe, wie z.B. langfaserverstärkte Thermoplaste (LFT) oder Sheet Molding Compounds (SMC), besitzen ein hohes Leichtbaupotential für Komponenten des Automobilbaus, welches jedoch derzeit bei weitem nicht ausgeschöpft wird. Ein Grund dafür ist die für solche Anwendungen notwendige aber bislang nicht gegebene zuverlässige Simulierbarkeit von Bauteilbetrieb, Schädigungsentwicklung und Versagen. Der Arbeitsschwerpunkt beinhaltet daher folgende Zielsetzungen:

• Beschreibung des charakteristischen Einsatzverhaltens von LFT-Materialien durch makroskopische Modellierung der anisotropen Viskoplastizität
• Bewertung der Wechselwirkung zwischen Glasfasern und thermoplastischer Matrix auf Basis mikromechanischer Zellmodelle
• Entwicklung eines Analysemodells für Verbundwerkstoffe unter Berücksichtigung lokaler Versagensvorgänge
• Entwicklung einer Methodik zur effizienten Berücksichtigung der Heterogenität in Crashsimulationen