Page 69 - ITM Jahresbericht 2021

Kompetenzen – Professur für Textiltechnik

Simulation der Biegung eines Leichtbaupaneels mit webtechnisch integrierten gefalteten Papierbändern / Bending
simulation of a lightweight panel with weaving integrated paper tapes

Simulation von Verbund-Zugversuchen mit CF/AR/Thermoplast-Hybridgarnen als Ausgangsbasis, links: lufttexturiertes
Garn, rechts: Flyergarn / Simulation of composite tensile tests with CF/AR/thermoplast hybrid yarns as the basis, left: air
textured yarn, right: flyer yarn

Simulationsergebnis eines Zugversuchs eines rCF-Flyergarns / Simulation result of a tensile test of an rCF-flyer yarn

Kohlenstofffasern (CF) und Aramidfasern (AR). Dazu drehung variiert. Faser- und Matrix-Elemente wer-
werden zwei Garnbildungstechnologien verfolgt den mithilfe kinematischer Zwangsbedingungen im
und systematisch experimentell und simulativ ana- Modell gekoppelt. Die Analysen der Verbundeigen-
lysiert: Lufttexturierung zur Filamentgarnverarbei- schaften unter besonderer Berücksichtigung der
tung und Flyerspinnen zur Stapelfaserverarbeitung. Faserlängenverteilung und Durchmischung ergeben
Um die Einflüsse der Ausgangsparameter zu ana- dabei grundlegende Erkenntnisse und liefern Rück-
lysieren, werden Skripte programmiert, mit denen schlüsse auf den Herstellungsprozess.
numerische Modelle in Abhängigkeit der Massean-
teile der Ausgangsmaterialien, der Garndrehung und
der Faserorientierung erstellt werden. Die Simulati- Technische Ausstattung
onen der Garn- und Verbundversuche in verschie- Die Forschungsgruppe Struktur- und Prozesssimulation ver-
denen strukturmechanischen Belastungsszenari- fügt über moderne Workstations und Modellierungs- und
en und unter Variation der Parameter zeigen dabei Simulationssoftware (u. a. Abaqus, Ansys, LS-Dyna, Solid-
sehr gute Übereinstimmungen mit den experimen- Works, Catia).
tell ermittelten Daten. Es kann die Bandbreite der
erreichbaren strukturmechanischen Eigenschaften Ausgewählte Publikationen
aufgezeigt werden, um anforderungsgerechte und
definierte Engineered-Garne zu entwickeln. Zerbst, D.; Liebold, C.; Gereke, T.; Clauß, S.; Cherif, Ch.: Numerical simulati-
on of the forming process of veneer laminates. Journal of Composites Sci-
Im DFG-Projekt CH 174/46-1 wird der Krempelpro- ence 5(2021)6, DOI: 10.3390/jcs5060150
zess zur schädigungsarmen Herstellung von Krem- Pham, M. Q.; Wendt, E.; Häntzsche, E.; Gereke, T.; Cherif, Ch.: Numerical
pelbändern aus recycelten Kohlenstofffasern (rCF) modeling of the mechanical behavior of textile structures on the meso-sca-
mit Eingangsfaserlängen > 60 mm untersucht sowie le for forming process simulations of composite 3D preforms. Engineering
thermoplastische Hybridgarne mit geringen Garn- Reports (2021), e12348, DOI: 10.1002/eng2.12348
drehungen (< 60 T/m) entwickelt. Dazu wird ein Lang, T. G.; Hasan, M. M. B.; Gereke, T.; Abdkader, A.; Cherif, Ch.: Modeling
Modell der Hybridgarne aus rCF-Stapelfasern zur and simulation of recycled carbon fiber reinforced composites with varying
Vorhersage der Verbundeigenschaften auf Grund- fiber length. In: Proceedings. 8th ECCOMAS Thematic Conference on the
lage der Faser- und Garneigenschaften entwickelt Mechanical Response of Composites: COMPOSITES 2021, Online (Göteburg/
und validiert. Mit den Modellen werden die Faser- Schweden), September 22-24, 2021, DOI: 10.23967/composites.2021.085
länge, -orientierung und -welligkeit sowie die Garn-

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