Verbundwerkstoffe - 24. Symposium Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde
Vortrag
23.05.2024
Funktionalisierten 3D Faserstrukturen für oxidische Faserverbundkeramiken: Modellierung der mechanischen Eigenschaften mittels NASA Multiscale Analysis Tool (NASMAT)
MW

Marcus Welsh (M.Sc.)

RWTH Aachen University

Welsh, M. (V)¹; Jung, F.¹
¹Das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen
Vorschau
27 Min. Untertitel (CC)

Im Vergleich zu metallischen Turbinenwerkstoffen weisen Oxidkeramiken eine höhere Oxidationsstabilität und Temperaturbeständigkeit auf. Um diese Werkstoffe jedoch für den Einsatz in Turbinen geeignet zu machen, müssen die Keramiken mit komplexen Endlosfaserverstärkungen versehen werden, wodurch die Schadenstoleranz des Verbundwerkstoffs deutlich erhöht wird. Die verwendete Verstärkungsarchitektur stellt eine große Herausforderung für die Herstellung von CMC mit kolloidalen Fertigungsverfahren dar. Daher wurde am Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen eine neuartige 3D-geflochtene Verstärkungsarchitektur entwickelt, um die Filterwirkung von dichten Textilien zu reduzieren und die Herstellung von keramischen Verbundwerkstoffen im Druckschlickergussverfahren zu ermöglichen. Um die Leistungsfähigkeit der geflochtenen Struktur zu bewerten, wird ein mikromechanisches Modell mit dem NASA Multiscale Analysis Tool (NASMAT) erstellt, das die äquivalenten Eigenschaften der Verbundstruktur vorhersagen und eine Modellierung der progressiven Schädigung durchführen kann. Diese äquivalenten Eigenschaften und die Schadensakkumulation können mit einem FEM-Modell auf Komponentenebene gekoppelt werden, um eine gesamte strukturelle Antwort unter Belastung zu erhalten.

Abstract

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