Verbundwerkstoffe - 24. Symposium Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde
Oral-Poster-Präsentation
22.05.2024
Wandstärkenabhängiges Verhalten von Glasfaserkunststoffverbunden unter Druckbelastung bei verschiedenen Prüftemperaturen
JD

Jonas Drummer

Technische Universität Hamburg

Drummer, J. (V)¹; Tafesh, F.¹; Luplow, T.²; Heimbs, S.²; Fiedler, B.¹
¹TU Hamburg; ²TU Braunschweig, Hamburg

Faserverstärkte Kunststoffe (FKV) zeichnen sich durch ihre außergewöhnlichen spezifischen mechanischen Eigenschaften aus und bieten erhebliches Leichtbaupotenzial. Durch die Möglichkeit, die lasttragenden Fasern in Richtung der Hauptbelastung auszurichten, eignen sie sich als Konstruktionswerkstoff für Strukturbauteile in verschiedenen Bereichen. FKV sind besonders im Flugzeugbau und dem Windkraftsektor weit verbreitet. Diese Bauteile werden meist in anspruchsvollen Umgebungen eingesetzt und sind verschiedenen Umwelteinflüssen, wie z.B. wechselnden Temperaturen, ausgesetzt.

Im Rahmen dieser Arbeit wird untersucht, wie sich verschiedene Umgebungstemperaturen auf die mechanischen Eigenschaften von dünn- und dickwandigen Prüfkörpern und die zugehörige Matrix auswirken und welchen Einfluss die Prüfkörpergeometrie auf die ermittelten Kennwerte hat.

Die mechanischen Eigenschaften von Duromeren sind stark temperaturabhänging. Als Folge daraus weisen glasfaserverstärkte Kunststoffe mit einer duromeren Matrix, speziell unter Druckbelastung, mit zunehmender Temperatur geringere Festigkeiten auf. Schadenswachstum und -initiierung von dünn- und dickwandigen Prüfkörpern unterscheiden sich stark. Durch eine Änderung der Prüftemperatur ändert sich auch die Versagensart; dünnwandige Prüfkörper neigen, anders als Dickwandige, trotz einer Auslegung nach Euler, zum knicken. Dies führt zu einem unterschätzen der Festigkeit von dickwandigen Prüfstrukturen. Es ist somit zwingend erforderlich für die korrekte Auslegung von dickwandigen Bauteilen auch Tests an dickwandigen Coupon-Prüfkörpern durchzuführen.


Abstract

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Poster

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