Ein rechnergeschütztes Schädigungsmodell für Faserverbundwerkstoffe mit spröder Matrix

Während lokale Schädigung durch die Entwicklung von Rißfeldern in Faserkeranmiken die Basis der erwünschten makroskopischen Schadenstoleranz bildet, sind sprödbruchartige Versagensmuster in Polymermatrix-Verbunden weder nützlich noch erwünscht, aber in vielen Fällen kaum auszuschließen. Die hierarchische Struktur dieser Werkstoffe führt zur Ausbildung von Rissen verschiedener Typen mit z.T. sehr unterschiedlichen Längen. Im Beitrag wird ein werkstoffmechanisch begründetes Schädigungsmodell vorgestellt, das die Simulation der Rißmusterbildung mit Hilfe eines Randelementeverfahrens (BEM) realisiert. Durch Vergleich experimentell ermittelter Schädigungsmuster mit Simulationsergebnissen können mesoskopische Materialparameter identifiziert werden, die einer direkten Bestimmung unzugänglich sind.