DamageDict

Die Math2Market GmbH und das Institut für Verbundwerkstoffe (IVW) verfolgen mit DamgeDict das Ziel Schädigungen von Bauteilen mit faserverstärkten Kunststoffen auf Mikrostrukturebene zu modellieren.

DamageDict - Durch Simulation Schädigungen von Bauteilen mit faserverstärkten Kunststoffen vorab erkennen.

Hierzu definieren die Projektpartner Materialgesetze zur Modellierung von Schädigungen und Versagensverhalten auf Faserebene. Dies erfolgt auf Basis einer Reverse Engineering – Methodik, die es den Anwendern aus Forschung und Entwicklung ermöglicht, beispielsweise die Eigenschaften eines Matrixpolymers anhand eines simulierten sowie im Labor durchgeführten Zugversuchs am Verbundwerkstoff zu bestimmen.

Entdecken Sie entlang des DamageDict-Projekts mit Math2Market die Möglichkeiten der Entwicklung von Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen durch Simulation mit GeoDict.

Unsere Projektpartner: 

Institut für Verbundwerkstoffe (IVW)

Start: Januar 2020
Ende: Dezember 2021

Projektzusammenfassung

Im Rahmen des Projekts wurden verschiedene Arbeitspakete durchgeführt, um die Modellierung, Simulation und Vorhersage des Schädigungsverhaltens in faserverstärkten Verbundwerkstoffen zu verbessern. Die Schlüsselziele des Projekts umfassten die Entwicklung von Schädigungsmodellen auf Mikro- und Mesoebene, die Integration dieser Modelle in eine Multiskalen-Simulationsmethodik und die Validierung der entwickelten Workflows. Hier ist eine Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse aus den verschiedenen Arbeitspaketen:

Arbeitspaket 1: Mikrostrukturelle Modellierung

• In diesem Arbeitspaket wurden mikrostrukturelle Modelle entwickelt, um das Verhalten von unidirektionalen Verbundwerkstoffen auf Mikroebene zu verstehen. Die Modelle ermöglichten die Simulation von Schädigungsprozessen in diesen Materialien.

Arbeitspaket 2: Modellierung auf Mikroebene

• In diesem Arbeitspaket wurden Materialgesetze für Faser, Matrix und Grenzschicht entwickelt, um Schädigungsprozesse auf Mikroebene genau zu beschreiben. Außerdem wurden Modelle für verschiedene Arten von Fehlstellen entwickelt, darunter Welligkeit und Harznester.

Arbeitspaket 3: Validierung der Mikromodelle

• Die Modelle, die in den vorherigen Arbeitspaketen entwickelt wurden, wurden validiert, indem sie mit experimentellen Daten verglichen wurden. Dies umfasste Zug- und Druckversuche sowie die Modellierung von Fehlstellen.

Arbeitspaket 4: Entwicklung der Multiskalen-Methodik zur Schädigungsvorhersage und Validierung der Workflows

• In diesem letzten Arbeitspaket wurden die Materialmodelle auf Mikro- und Mesoebene miteinander kombiniert, um eine Multiskalen-Simulationsmethodik zu entwickeln. Die Workflows zur Schädigungsvorhersage und zum Reverse Engineering wurden validiert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Projekt erfolgreich die Modellierung und Simulation des Schädigungsverhaltens in faserverstärkten Verbundwerkstoffen auf Mikro- und Mesoebene vorangetrieben hat. Die entwickelten Methoden und Workflows ermöglichen eine genauere Vorhersage des Schädigungsverlaufs und bieten die Grundlage für eine verbesserte Materialentwicklung in der Industrie. Die erreichten Meilensteine zeigen, dass die gesteckten Ziele erfolgreich erreicht wurden.