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Numerische Simulation der Faser-Matrix-Ablösung im Pull-Out-Versuch

Hoppe, Lukas and Lüders, Caroline and Willberg, Christian (2020) Numerische Simulation der Faser-Matrix-Ablösung im Pull-Out-Versuch. DLR-Interner Bericht. DLR-IB-FA-BS-2020-77. Master's. 118 S.

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Abstract

Die vorliegende Arbeit behandelt die numerische Risssimulation der Faser-MatrixAblösung im Pull-Out-Versuch. Dazu wird zum einen ein Finite-Elemente-Modell mit dem Kohäsiv-Zonen-Ansatz verwendet, zum anderen ein Peridynamik-Modell. Zur Kalibrierung dient ein Referenzexperiment und als Vergleich wird zusätzlich ein analytisches Modell herangezogen. Es wird der Einfluss der Modell- sowie der Materialparameter des FE-Modells auf das Kraft-Weg-Diagramm untersucht. Neben der freien Faserlänge hat die kritische Interfacefestigkeit, die kritische Energiefreisetzungsrate sowie die Interface-Steifigkeit einen großen Einfluss auf die Kraft-Weg-Kurve des Pull-Out-Versuches. Aus der Risssimulation ist erkennbar, dass der Mode I Einfluss auf die Rissinitialisierung hat. Das weitere Risswachstum nach der Initialisierung ist Mode II dominiert. Das FE-Modell kann so kalibriert werden, dass der Rissinitialisierungspunkt und die maximale Kraft mit dem Referenzexperiment übereinstimmen. Mit dem Peridynamik-Modell wird ein vergleichbarer Rissbildungsprozess abgebildet. Sowohl das FE-Modell als auch das PeridynamikModell können die Reibkraft im Interface nicht abbilden.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/139562/
Document Type:Monograph (DLR-Interner Bericht, Master's)
Title:Numerische Simulation der Faser-Matrix-Ablösung im Pull-Out-Versuch
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iD
Hoppe, LukasUniversität PaderbornUNSPECIFIED
Lüders, Carolinecaroline.lueders (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9661-7819
Willberg, ChristianChristian.Willberg (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2433-9183
Date:June 2020
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:118
Status:Published
Keywords:Einzelfaserversuch, Peel-Off, FEM, Peridynamik, Cohesive Zones
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Transport
HGF - Program Themes:other
DLR - Research area:Transport
DLR - Program:V - no assignment
DLR - Research theme (Project):V - no assignment
Location: Braunschweig
Institutes and Institutions:Institute of Composite Structures and Adaptive Systems > Structural Mechanics
Deposited By: Böhringer-Thelen, Isolde
Deposited On:21 Dec 2020 08:06
Last Modified:21 Dec 2020 08:06

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