Grundlagenuntersuchungen zur Prozess- und Struktursimulation von Phenolharzformmassen mit Kurz- und Langglasfaserverstärkung

Autori

• Kristin Raschke

Parametri

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Thermisch und mechanisch hoch beanspruchte Bauteile im Automobil erfordern den Einsatz hochbeständiger Werkstoffe bei niedrigen Materialkosten und effizienter Verarbeitung. Rieselfähige Phenolharzformmassen bieten aufgrund ihres Eigenschaftsprofils neue Anwendungsbereiche für polymeren Werkstoffeinsatz. Die Arbeit entwickelt eine ganzheitliche Simulationskette für die Prozess- und Struktursimulation von rieselfähigen Phenolharzen mit Kurz- und Langglasfaserverstärkung. Das Strömungsverhalten, abgeleitet aus umfangreichen Prozessuntersuchungen, wird durch das Block-/Scherströmungsmodell beschrieben. Mikrostrukturanalysen zeigen eine Orientierungsdynamik der Fasern, die derzeit nicht durch empirische Modelle der klassischen Spritzgießsolver erfasst werden kann. Die mikromechanische Materialmodellierung basiert auf der experimentell ermittelten Mikrostruktur, die Faserbündelungen und -krümmungen in der mechanischen Strukturanalyse berücksichtigt. Ein elastoplastisches Materialmodell wird zur Vorhersage des Ermüdungsverhaltens unter harmonischer und nichtharmonischer Schwingbeanspruchung um ein zyklisches Versagensmodell erweitert, das eine mittellast- und temperaturunabhängige Berechnung unter Berücksichtigung der Anisotropie ermöglicht. Die Validierung der statischen und schwingenden Beanspruchung erfolgt an einer einfachen Probestabgeometrie sowie einem Strukturbauteil, dem PKW-Motorträger.

Lingua: Tedesco

Pubblicato: 2017