Entwicklung und Validierung einer Methode zur effizienten Adaption von Materialmodellen faserverstärkter Thermoplaste

Abstract

Die Vorhersage des Materialverhaltens während und nach der Konsolidierung mittels Prozesssimulation wird ein entscheidender Faktor für den Durchbruch faserverstärkter Hochtemperaturthermoplaste für primäre Luft- und Raumfahrtstrukturen sein. Da die Werkstoffe hinsichtlich der Verarbeitungs- und Bauteileigenschaften laufend optimiert werden, wird eine neue Methode zur Anpassung bestehender Materialmodelle für die Prozesssimulation entwickelt, um schnell auf Veränderungen der Werkstoffe reagieren zu können. In einer DoEAnalyse werden hierfür Modellparameter mit signifikantem Effekt auf Ergebnisse der Prozesssimulation ermittelt, welche dann für CF/LM PAEK messtechnisch bestimmt und in ein bestehendes Materialmodell für CF/PEEK implementiert werden. Durch den Vergleich des prozessbedingten Spring-ins vakuumkonsolidierter L-Winkel mit Simulationsergebnissen wird sowohl das angepasste Materialmodell für CF/LM PAEK als auch die angewandte Methodik für eine vereinfachte Anpassung bestehender Materialmodelle an neue Werkstoffe validiert.