Versagensanalyse von Faserverbundwerkstoffen auf mesokopischem Strukturniveau

Langfaserverstärkte Verbundwerkstoffe haben eine komplexe, hierarchische Struktur, die durch eine große Zahl von Parametern auf mehreren Betrachtungsebenen gekennzeichnet ist. Aktuelle und perspektivische Bedeutung haben vor allem multidirektionale Gelege aus UD-Lagen, Gewerbelanminate sowie dreidimensionale Architekturen aus Faserbündeln mit jeweils einigen tausend Einzelfasern. Auf mesoskopischem Niveau sind die Strukturelemente dieser Materialien undirektional und somit physikalisch begründeten Versagenskonzepten zugänglich. Durch experimentelle und numerische Analysen sowie Schädigungssimulationen auf dieser Strukturebene kann deshalb das Versagensverhalten vorhergesagt werden. Im Beitrag wird der mesoskopische Zugang am Beispiel gelochter CFK-UD-Laminate demonstriert.