Page 55 - ITM Jahresbericht 2022

Kompetenzen – Professur für Textiltechnik

Simulation der Biegung einer thermoplastischen Schale-Rippen Struktur mit einer Verstärkung auf Stapelfaser- und
Endlosfilamentbasis / Bending simulation of a thermoplastic shell-rib structure with reinforcement based on staple fibre
and continuous filamants

tion miteinander übereinstimmen. Das FEM-Modell Maschenstruktur) als auch mit Schalenelemen-
gilt jetzt als validiert und kann für weitere numeri- ten auf der Makroskale modelliert. Das Makromo-
sche Untersuchungen verwendet werden. Basierend dell beschreibt mit Hilfe eines am ITM entwickelten
auf dem Lastfall Biegung wurden die Steifigkeit in Materialmodells das Zugverhalten des RL-Gestricks.
Abhängigkeit der Faserhöhe in der Rippe ermittelt. Zur Modellierung des Gestricks mit KMF wurde eine
Bei größerer Faserhöhe in der Rippe ist der Steifig- Kopplung zwischen Balken- (als KMF) und Schalele-
keitsgewinn deutlich zu erkennen. Eine Zunahme menten (Makromodell des 2D-Gestricks) angewen-
der Steifigkeit von Bauteilen mit fließenden Verstär- det. Durch den Einsatz von zusätzlichen KMF kann
kungsfäden gegenüber herkömmlichen Bauteilen das Zugverhalten der Gestricke modifiziert wer-
ohne durchgehende Faserverstärkung von Schale den. Aufgrund der Strukturdehnung ist das Kraft-
zur Rippe wurde numerisch nachgewiesen. Dehnungs-Verhalten der Gestricke ohne und mit
KMF zunächst identisch. Wenn die KMF vollständig
Im IGF-Projekt „GeDeKe“ werden Gestricke mit ein- gestreckt sind, steigt die Kraft jedoch deutlich schnel-
stellbaren Dehnungs- und Schereigenschaften über ler an. Sowohl die Ergebnisse der Streifenzugversu-
die Einbindung von Kettmaschenfäden (KMF) rea- che als auch der Simulationen zeigten dieses Ver-
lisiert. Das 2D-Gestrick ohne KMF hat eine Rechts- halten.
Links-Struktur (RL) und wurde sowohl mit Bal-
kenelementen auf der Mesoskala (Abbildung der

Technische Ausstattung
Die Forschungsgruppe Struktur- und Prozesssimulation ver-
fügt über moderne Workstations und Modellierungs- und
Simulationssoftware (u. a. Abaqus, Ansys, LS-Dyna, Solid-
Works, Catia).

Ausgewählte Publikationen
Lang, T. G.; Hasan, M. M. B.; Abdkader, A.; Cherif, Ch.; Gereke, T.: Micro-sca-
le model of rCF/PA6 spun yarn composite. Journal of Composites Science
7(2023)2: 66, DOI: 10.3390/jcs7020066
Lang, T.; Nuß, D.; Gereke, T.; Hoffmann, G.; Wöltje, M.; Aibibu, D.; Cherif, Ch.:
Simulation-based development of gradient woven fabrics for biomimetic
implants to restore tendons and ligaments. Textiles 2(2022)2, DOI: 10.3390/
Simulation eines Streifenzugversuches eines Gestricks textiles2020019, pp. 336-348
ohne (Balkenmodell links) und mit Kettmaschenfäden Lohse, F.; Annadata, A. R.; Häntzsche, E.; Gereke, T.; Trümper, W.; Cherif, Ch.:
(kombiniertes Schalen-Balkenmodell rechts) / Simulation
of a tensile test of weft-knitted fabric without (beam element Hinged adaptive fiber-rubber composites driven by shape memory alloys
model on the lefthand side) and with warp stitch threads – development and simulation. Materials 15(2022)11: 3830, DOI: 10.3390/
(combined shell/ beam element model on the right hand ma15113830
side)

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