Analyse und Bewertung des Laminat-Randeffekts mit der Skalierten Rand-Finite-Elemente-Methode

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Wilfried Becker
• Fachliche Zuordnung: Mechanik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 321093336

Es ist ein Ziel des angestrebten neuen Vorhabens für die Analyse des Laminat-Randeffekts in Form einer speziell angepassten Skalierten Rand-Finite-Elemente-Modellierung ein semi-analytisches Werkzeug zu generieren und bereitzustellen, das hochgenau und hocheffizient die auftretenden Randeffekt-Spannungssingularitäten erfasst und das Verhalten aller relevanten Feldgrößen liefert. Dabei ist zu erwarten, dass die Rand-Kontur-Diskretisierung relativ grob gewählt werden darf, was im Vergleich zur gewöhnlichen Finite-Elemente-Methode zu einer vorteilhaft geringen Anzahl von Diskretisierungs-Freiheitsgraden führt. Ein weiteres Ziel des angestrebten Vorhabens ist es, über die lokale Feldanalyse hinaus auch eine Bewertung der Situation hinsichtlich einer möglichen Rand-Delamination im Rahmen der Finiten Burchmechanik vorzunehmen und zu implementieren. Dies kann sehr vorteilhaft und effektiv dadurch bewerkstelligt werden, dass man das Skalierungszentrum an die fiktive Randdelaminationsfront verschiebt, dann die inkrementelle Energiefreisetzungrate über ein entsprechendes Rissschließintegral ermittelt und schließlich mit einem hybriden Versagenskriterium im Sinne von Leguillon eine Bewertung der Situation vornimmt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen