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Bewertung der Eignung des Iosipescu-Schubversuchs zur Be-stimmung von Schubkennwerten von Kohlenstofffaser-Kunststoff-Verbunden

von Helden, Jonathan and Petersen, Enno (2015) Bewertung der Eignung des Iosipescu-Schubversuchs zur Be-stimmung von Schubkennwerten von Kohlenstofffaser-Kunststoff-Verbunden. Bachelor's. DLR-Interner Bericht. DLR-IB-2015/004, 89 S.

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Abstract

Ziel der Arbeit: Bei der Untersuchung der mechanischen Eigenschaften von Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) stellt das Schubverhalten einen besonderen Aspekt dar, da die Spannungs-Dehnungs-Kurven schon vor Versagenseintritt nichtlinear verlaufen. Zur Bestimmung der Schubkennwerte von FKV existiert eine Vielzahl an Versuchen, die sich z.T. stark in ihrem Aufwand, sowie ihrer Ergebnisgüte unterscheiden. Ziel dieser Arbeit ist es, die Eignung des Iosipescu-Schubversuchs (engl.: V-notch shear beam method, ASTM D 5379) zur Ermittlung von Schubkennwerten von Kohlenstofffaser-Kunststoff-Verbunden (CFK) auf Grundlage von Versuchsergebnissen und Finite-Elemente-Analysen zu bewerten. Lösungsweg: Zu diesem Zweck wird der Spannungszustand im Prüfquerschnitt der standardisierten Probekörper mit unidirektionalem 0°- und 90°-Lagenaufbau, sowie eines Probekörpers mit modifizierter Kerbgeometrie untersucht. Dazu wird ein Materialmodell erstellt, das den nichtlinearen Schubspannungs-Schubgleitungs-Zusammenhang berücksichtigt. Zentrale Ergebnisse: Die Ergebnisse der FE-Analyse zeigen, dass die Probekörper in einem homogen, schubdominanten Spannungszustand versagen. Dennoch treten nicht zu vernachlässi-gende Normalspannungen inner- und außerhalb des Prüfquerschnitts auf. Die faser-senkrechten Spannungen führen zu Zwischenfaserbruch (ZFB) außerhalb des Prüf-querschnitts und zu Lastabfällen in der Last-Verschiebungs-Kurve.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/96348/
Document Type:Monograph (DLR-Interner Bericht, Bachelor's)
Title:Bewertung der Eignung des Iosipescu-Schubversuchs zur Be-stimmung von Schubkennwerten von Kohlenstofffaser-Kunststoff-Verbunden
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
von Helden, JonathanUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Petersen, Ennoenno.petersen (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:April 2015
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:89
Status:Published
Keywords:Iosipescu Schubversuch, nichtlineares Schubverhalten, Hardening, nichtlineare FE-Analyse
Institution:RWTH Aachen
Department:Institut für Textiltechnik
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Space
HGF - Program Themes:Space Transport
DLR - Research area:Raumfahrt
DLR - Program:R RP - Raumtransport
DLR - Research theme (Project):R - Leitprojekt - Forschungsverbund Oberstufe
Location: Braunschweig
Institutes and Institutions:Institute of Composite Structures and Adaptive Systems > Functional Lightweight Structures
Deposited By: Petersen, Enno
Deposited On:21 Jul 2015 14:48
Last Modified:21 Jul 2015 14:48

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