Potentialermittlung textiler CFK-Strukturen und Ableitungen von Gestaltungsregeln (Masterarbeit)

Kurzfassung

Beim Einsatz von Faserverbundwerkstoffen stellen Schädigungen bzw. Delaminationen bei komplexen dreidimensionalen Spannungszuständen nach wie vor eine Herausforderung dar. Der Einsatz von Fasern, welche in allen drei Raumrichtungen Lasten aufnehmen, ist die effektivste Lösung, dem entgegenzuwirken. Dreidimensionale Gewebe besitzen Fasern in Kett-, Schuss- und Dickenrichtung, die einen wichtigen Beitrag zur Schadenstoleranz dieser Materialien leisten. In dieser Arbeit wurde das Potential von Angle Interlock (AI) und Layer-to-layer (LTL) Geweben hinsichtlich ihres Delaminationswiderstands evaluiert und ihre mechanischen Kennwerte in "out-of-plane" Richtung ermittelt. Zu diesem Zweck wurde ein "out-of-plane" Zugversuch mit einer neuartigen Probengeometrie durchgeführt. Dabei zeigten beide Gewebearten einen hervorragenden Delaminationswiderstand. Beim Vergleich beider Gewebearchitekturen stellte sich heraus, dass AI-Gewebe gegenüber LTL-Geweben eine höhere "out-of-plane" Steifigkeit sowie Festigkeit aufweisen.