Einfluss von nichtlinearem Materialverhalten auf die Entwicklung und Auswirkung von Zwischenfaserbrüchen in Verbundlaminaten

Ein umfassendes und genaues Verständnis des Materialverhaltens ist eine Grund-voraussetzung für eine effiziente strukturelle Auslegung von multidirektionalen Faserverbundlaminaten. In dieser Arbeit werden relevante nichtlineare Materialprozesse charakterisiert, und deren Einfluss auf die Schädigungsentwicklung und die Schädigungsauswirkung experimentell bewertet. Basierend auf diesen Erkenntnissen wird ein nichtlineares Konstitutivmodell zur effizienten kontinuumsmechanischen Berechnung von multidirektionalen Faserverbundlaminaten entwickelt. Das Modell beinhaltet die Verknüpfung einzelner nichtlinearer Materialvorgänge und ermöglicht somit die Berücksichtigung von Interaktionen in Hinblick auf eine Schädigungsbewertung. Damit kann der nichtlineare, vom Lastniveau abhängige Zusammenhang zwischen der Rissdichte und der Steifigkeitsreduktion abgebildet werden. Eine Validierung zeigt, dass das Konstitutivverhalten multidirektionaler Laminate korrekt vorhersagt werden kann.