43. Vortrags- und Diskussionstagung Werkstoffprüfung 2025
Poster
Schadensmechanismen und deren Entwicklung bis zum Versagen von faserverstärkten DEAs: kombinierte in-situ Thermographie mit DIC
JB

Julius Böttcher (M.Sc.)

Technische Universität Dresden

Böttcher, J. (V)¹; Böhmer, C.H.¹; Endesfelder, A.¹; Wildemann, C.D.¹; Gerlach, G.¹; Zimmermann, M.¹
¹Technische Universität Dresden

Fertigungs- und materialbedingte Fehlstellen und Degradation sowie zugehörige Ursache-Wirkungs-Beziehungen von faserverstärkten Dielektrischen Elastomeraktoren (fiber-reinforced DEAs, FRDEAs) wurden bisher lediglich in Hinblick auf isolierte Mechanismen verstanden, und deren Entwicklung nicht bis zum Versagen beobachtet. Während insbesondere durch eine kontinuierliche, unidirektionale Faserverstärkung eine vielversprechende Modifikation von DEAs erreicht werden kann, standen bisherige Untersuchungen vor methodischen Hürden, die keine umfassenden Aussagen über ihre zugrundeliegenden Interaktionen, Vorhersage und Vermeidung von Schadensmechanismen zuließen. In dieser Arbeit wurde eine Methodik zur zyklischen Ermüdung mit simultaner in-situ Thermografie und Digitaler Bildkorrelation (DIC) entwickelt und auf FRDEAs mit Verstärkungen aus Kohlenstoff-, Glas-, und Basaltfasern angewendet.

Durch eine ex-situ-Voruntersuchung können Fehlstellen aus dem Fertigungsprozess charakterisiert werden, wofür thermographische Methoden gut geeignet sind. DIC kann hingegen die Schädigungsentwicklung des Grundmaterials und von Fehlstellen während der Beanspruchung darstellen. Durch die Kombination beider Verfahren wurden thermische Werkstoffantworten von Dehnungsfeldern in der Probe abgrenzbar gemacht. Der dominierende Schadensmechanismus bei zyklischer Belastung von DEAs wurde charakterisiert, die Zuordnung zu Ursachen und Auswirkungen erreicht und mögliche Verbesserungsansätze erarbeitet.

Manuskript

Manuskript

Erwerben Sie einen Zugang, um dieses Dokument anzusehen.

Poster

Poster

Erwerben Sie einen Zugang, um dieses Dokument anzusehen.

Ähnliche Inhalte

© 2026