Modellbasierte Vorhersage der Faltenentwicklung von textilen Verbundwerkstoff-Verstärkungen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Thomas Gries; Dr. Julia Orlik
• Fachliche Zuordnung: Leichtbau, Textiltechnik
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 504848839

Textilverstärkte Verbundwerkstoffe sind aufgrund ihrer hervorragenden dichtspezifischen mechanischen Eigenschaften prädestiniert für den Einsatz als Hochleistungswerkstoff. Bei der Herstellung von dreidimensionalen Bauteilen werden Verstärkungstextilien in Preforms nahe der Bauteilgeometrie geformt (drapiert). Beim Drapiervorgang sind das Textildesign und die Eigenschaften, die Art des Rovings, die Faserorientierung und die Bauteilgeometrie die bestimmenden Faktoren. Auch die Größe und Richtung der aufgebrachten äußeren Kräfte spielen eine wesentliche Rolle für die Faltungseinleitung, die Richtung und die Amplitude. Durch das Gleiten zwischen den Rovings kann es bei der Scherverformung zu lokalen Verriegelungsstellen kommen, was zu einer lokalen Veränderung der Struktur des Gewebes sowie seiner mechanischen Reaktion führt. Die Vorhersage von Faltungsmechanismen in Abhängigkeit von Textilstruktur und Rovingtyp ist ein angestrebtes Ziel für die Auslegung von textilverstärkten Verbundwerkstoffen. Heutigen Modellen fehlt jedoch die Flexibilität, mehrere Faktoren, die sich aus unterschiedlichen Rovingeigenschaften oder unterschiedlichen Textileigenschaften ergeben, zu berücksichtigen und diese Informationen mit einer Vorhersage des Faltungsmechanismus zu korrelieren. Das Ziel dieses Projektes ist eine Vorhersage der Faltungswinkel von textilen Verbundwerkstoff-Verstärkungen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen