title: Berücksichtigung vorausgegangener Ermüdungsschädigung in der Crashsimulation kurzfaserverstärkter Thermoplaste
title: Consideration of previous fatigue damage in the crash simulation of short-fibre reinforced thermoplastics
Creators: name: Witzgall, Christian
Publisher: name: FAU University Press
Year: 2025
Subjects: subject: Ingenieurwissenschaften
subject: Maschinenbau
subject: Produktionstechnik
subject: Crashsimulation
subject: Materialmodellierung
subject: Faserverstärkter Kunststoff
subject: Werkstoffprüfung
subject: DDC Classification::6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::60 Technik::600 Technik und Technologie
subject: DDC Classification::6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::62 Ingenieurwissenschaften::620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Bereiche
subject: DDC Classification::6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::62 Ingenieurwissenschaften::629 Andere Fachrichtungen der Ingenieurwissenschaften

description: Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN: 978-3-96147-802-6
description: Bauteile aus kurzfaserverstärkten Thermoplasten werden im Fahrzeugbau zunehmend in Funktionen eingesetzt, bei denen sie sowohl während der normalen Gebrauchsdauer beansprucht als auch ihr Verhalten im Crash von Bedeutung ist. Die durch wiederholte Beanspruchung infolge der Gebrauchslastfälle auftretende Ermüdungsschädigung führt zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften, wird jedoch gegenwärtig in der Crashsimulation nicht berücksichtigt. Hier setzt die vorliegende Arbeit an: sie stellt einen Ansatz vor, der durch geeignete experimentelle Charakterisierungsverfahren die Materialdegradation infolge zyklischer Beanspruchung quantifizieren und ihre Auswirkungen auf crashrelevante Werkstoffeigenschaften modellieren soll. Diese veränderten Werkstoffkennwerte werden der Crashsimulation je nach vorherrschender Schädigung übergeben. Die notwendigen Modelle werden durch Betrachtungen an Zugstäben hergeleitet und in Biegeversuche an Kreuzrippenträgern validiert. Der vorgestellte Ansatz zeigt hierbei eine gute Prognosefähigkeit, deren Diskussion und Ausblick auf weitere Potentiale den Abschluss der Arbeit darstellt.
description: Components made of short fibre-reinforced thermoplastics are increasingly being used in vehicle design in functions where they are stressed during normal service life and where their behaviour in a crash is also important. The fatigue damage caused by repeated loading as a result of service load cases leads to a deterioration of the mechanical properties, but is not currently taken into account in crash simulation. This is where the present work comes in: it presents an approach that uses suitable experimental characterisation methods to quantify material degradation due to cyclic loading and to model its effects on crash-relevant material properties. These changed material parameters are transferred to the crash simulation depending on the prevalent damage. The necessary models are derived from observations on tensile rods and validated in bending tests on cross-ribbed beams. The presented approach shows a good predictive capability, whose discussion and outlook on further potentials represent the conclusion of the work.
description: FAU Studien aus dem Maschinenbau