Page 27 - ILK Forschungsbericht 2020

SFB/TRR 285 A03 – Werkstoffphänomenologie

Berechnung und Bewertung prozessinduzierter Werkstoff-
strukturphänomene in FKV-Metall-Verbindungen

Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) mit thermoplastischer Matrix ermöglichen Zeitraum
die Fertigung von Leichtbaustrukturen innerhalb kürzester Taktzeiten. Durch 01.07.2019 – 30.06.2023
Ausnutzung der spezifischen Werkstoffeigenschaften, wie der Warmumform-
barkeit und der Anisotropie, lassen sich Verbindungen artfremder Fügepart- Projektleiter
ner mit neuartigen Montageschnittstellen realisieren. Die Fügeprozesse ge- Prof. Dr.-Ing. habil. Maik Gude
hen mit lokalen Veränderungen der Werkstoffstruktur einher.
Ansprechpartner
Es wird im Rahmen des Projektes eine Simulationskette vom Fügeprozess Dr.-Ing. Andreas Hornig
bis zur Bewertung von FKV/Metall-Verbindungen entwickelt. Hierzu wird eine Benjamin Gröger
Betrachtungsweise erarbeitet, mit der sich der Einfluss prozessbedingter
Vorgänge auf die mikroskopische Werkstoffstruktur berücksichtigen lassen. Finanzierung
In Phase I stehen die prozessbedingten Faserdeformationen auf der Mik- Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
roskala im Fokus. Dabei wird das unterschiedliche Verdrängungsverhalten
von Fasern und Matrix in neuentwickelten Prüfumgebungen untersucht. Das
phänomenologische Verständnis während eines Fügeprozesses wird durch
vereinfachte Prüfumgebungen aufgebaut und der FKV mittels bildgebender
Verfahren ausgewertet. Die Ergebnisse sind Basis für die numerischen Ana-
lysen, die im weiteren Projektverlauf die Werkstoffstruktur während der Aus-
bildung eines Fügepunktes vorhersagen.

Untersuchungen der Faserdeformation unter Scherbelastung der schmelzflüssigen
Thermoplastmatrix: a) Initialzustand, b) nach Verscherrung

Studien zur Fluid-Struktur-Interaktion zur Vorhersage des Faserverdrängungsver-
haltens am Beispiel einer Vielzahl an flexiblen Strukturen in einem Fluidstrom

Gefördert durch

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