Multiscale Analysis of the Mechanical Response of Triaxial Braided Composites
Übersetzter Titel:
Mehrskalenmodellierung der Mechanik von triaxial geflochten Faserverbundwerkstoffen
Autor:
Wehrkamp-Richter, Tobias
Jahr:
2018
Dokumenttyp:
Dissertation
Fakultät/School:
Fakultät für Maschinenwesen
Betreuer:
Drechsler, Klaus (Prof. Dr.)
Gutachter:
Drechsler, Klaus (Prof. Dr.); Pinho, Silvestre T. (Prof. Dr.)
Sprache:
en
Fachgebiet:
WER Werkstoffwissenschaften
Stichworte:
Triaxial braided composites, Textile composites, Multiscale modelling, Unit cell, Damage
TU-Systematik:
WER 440d
Kurzfassung:
In this work, a high-fidelity simulation framework for virtually predicting the non-linear mechanical response of triaxial braided composites is developed. Multiple braid architectures are investigated experimentally in order to understand the driving mechanisms of damage initiation and propagation. Meso-scale finite element unit cell models are generated by explicitly modelling the manufacturing process. After validation against experiments in terms of internal geometry, elastic properties, and non-linear behaviour, the material response is predicted under variable load cases
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In this work, a high-fidelity simulation framework for virtually predicting the non-linear mechanical response of triaxial braided composites is developed. Multiple braid architectures are investigated experimentally in order to understand the driving mechanisms of damage initiation and propagation. Meso-scale finite element unit cell models are generated by explicitly modelling the manufacturing process. After validation against experiments in terms of internal geometry, elastic properties, and...
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Übersetzte Kurzfassung:
In der vorliegenden Arbeit wird eine Berechnungsmethodik zur Vorhersage des nichtlinearen Konstitutivverhaltens von Triaxialgeflechten entwickelt. Dazu wird das Versagensverhalten mehrerer Geflechtarchitekturen experimentell untersucht. Mesoskopische Finite-Elemente-Einheitszellenmodelle erlauben eine Vorhersage auf Basis defektbehafteter textilen Geometrie. Nach Validierung der Vorhersagegüte hinsichtlich Geometrie, Steifigkeit und nichtlinearem Verhalten findet eine Vorhersage des Materials unter variablen Belastungszuständen statt.
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In der vorliegenden Arbeit wird eine Berechnungsmethodik zur Vorhersage des nichtlinearen Konstitutivverhaltens von Triaxialgeflechten entwickelt. Dazu wird das Versagensverhalten mehrerer Geflechtarchitekturen experimentell untersucht. Mesoskopische Finite-Elemente-Einheitszellenmodelle erlauben eine Vorhersage auf Basis defektbehafteter textilen Geometrie. Nach Validierung der Vorhersagegüte hinsichtlich Geometrie, Steifigkeit und nichtlinearem Verhalten findet eine Vorhersage des Materials un...
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