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

von Helden, Jonathan and Petersen, Enno (2015) Bewertung der Eignung des Iosipescu-Schubversuchs zur Bestimmung von Schubkennwerten von Kohlenstofffaser-Kunststoff-Verbunden. Bachelor's. DLR-Interner Bericht. DLR-IB 131-2015/4, 89 S. (Unpublished)

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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 Span-nungs-Dehnungs-Kurven schon vor Versagenseintritt nichtlinear verlaufen. Zur Bestim-mung 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 be-werten. 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/96393/
Document Type:Monograph (DLR-Interner Bericht, Bachelor's)
Title:Bewertung der Eignung des Iosipescu-Schubversuchs zur Bestimmung von Schubkennwerten von Kohlenstofffaser-Kunststoff-Verbunden
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
von Helden, JonathanRWTH AachenUNSPECIFIED
Petersen, EnnoUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
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Status:Unpublished
Keywords:Iosipescu Schubversuch, nichtlineares Schubverhalten, Hardening, nichtlineare FE-Analyse
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Space
HGF - Program Themes:other
DLR - Research area:Raumfahrt
DLR - Program:R - no assignment
DLR - Research theme (Project):R - no assignment
Location: Braunschweig
Institutes and Institutions:Institute of Composite Structures and Adaptive Systems > Functional Lightweight Structures
Deposited By: Böhringer-Thelen, Isolde
Deposited On:27 Jul 2015 18:02
Last Modified:27 Jul 2015 18:02

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