Festigkeitskennwerte in Laminatdickenrichtung zur Versagensanalyse dicker und/oder dreidimensional belasteter FKV-Laminate

Abstract

Um den Einsatz geeigneter Lasteinleitungskonzepte für FKV-Laminate, wie zum Beispiel CFK-Augenverbindungen, im Flugzeugbau zu etablieren, werden zuverlässige Auslegungsmethoden benötigt. Diese Methoden müssen sowohl den vorliegenden 3D-Spannungszustand als auch die Kombination der auftretenden intra- und interlaminaren Versagensarten berücksichtigen. Außerdem werden als Eingangsdaten zur Vorhersage von Delaminationen gültige interlaminare Festigkeiten unter Zug- und Schubbelastung benötigt, deren Übertragbarkeit auf die Bauteilebene nachgewiesen wurde. Die vorliegende Dissertation leistet durch kombinierte experimentelle und numerische Studien einen Beitrag zu Gestaltungsrichtlinien für dicke und/oder dreidimensional belastete FKV-Laminate. Dem Konzept einer Versuchspyramide folgend, werden dabei zunächst neue Coupon-Proben zur genauen interlaminaren Festigkeitsbestimmung entwickelt. Ein möglicher Größeneffekt auf diese Festigkeiten wird auf der Element-Ebene analysiert. Abschließend werden die Festigkeiten in Kombination mit einer geeigneten numerischen Modellierungsmethode erfolgreich zur Versagensvorhersage von Subkomponenten eingesetzt.