Hohe Ermüdungsfestigkeit und ausgezeichnete spezifische Festigkeit prädestinieren den Einsatz faserverstärkter Kunststoffe für zyklisch beanspruchte Bauteile, wie Rotorblätter in Windenergieanlagen oder Strukturelemente in der Luft- und Raumfahrttechnik. Zur Werkstoffcharakterisierung werden aufgrund Kosten- und Materialeffizienz Proben verwendet, die mitunter mehrere Größenordnungen kleiner sind als reale Bauteile.  Durch die Interaktion unterschiedlich steifer Laminatlagen treten lokale, dreidimensionale Spannungsfelder an den freien Rändern der Probe auf. Hierdurch wird das charakteristische Ermüdungsverhalten maßgeblich beeinflusst, wodurch eine Divergenz des Schädigungsverhalten zwischen Bauteil und Probe festzustellen ist. Zur Verbesserung der Übertragbarkeit von Ermüdungsversuchen auf reale Bauteile wird der Laminatrandeffekt anhand Matrixrissen, Faserrissen und Delaminationen näher quantifiziert.

Durch intermittierende Ermüdungsversuche wird eine definierte Schädigung in glasfaserverstärkten Kunststoff eingebracht und die resultierende Schädigungsentwicklung durch den Einsatz von Mikro-Computertomografie (μCT) untersucht. Eine Schädigungssegmentierung basierend auf Deep Learning ordnet der vorliegenden Schädigung den wirkenden Schädigungsmechanismus zu. Durch eine Quantifizierung der Ausprägung der einzelnen Schädigungsmechanismen wird deren Konzentration im Probenquerschnitt für unterschiedliche Werkstoffdegradationen ermittelt. Der beobachtbare Laminatrandeffekt ist abhängig von dem Schädigungszustand des Laminates und dem Lagenaufbau. Zu Beginn ist die Schädigungsevolution durch Matrix- und Zwischenfaserrisse geprägt. Im mittleren Probenbereich liegt bei niedrigen Schädigungen eine bis zu 50% reduzierte Konzentration dieser Schädigungsmechanismen im Vergleich zum Probenaußenbereich vor, wodurch die Probenschädigung bei einer Betrachtung der freien Probenränder überschätzt wird. Bei weiteren Schädigungseintrag reduziert sich die Differenz zwischen Rand- und Probenmittenbereich, bis eine homogene Schädigungsverteilung erreicht wird. Delaminationen an den Randflächen bilden sich erst bei weit fortgeschrittener Probenermüdung und dominieren den Laminatrandeffekt bei starker Ermüdungsschädigung.