Modellierung und Analyse des Laminat-Eckeneffekts

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Wilfried Becker
• Fachliche Zuordnung: Mechanik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5360004

Ziel des Vorhabens ist die Modellierung und Analyse des sogenannten "Laminat-Eckeneffektes", der durch das lokalisierte Auftreten singulärer dreidimensionaler Spannungsfelder im Bereich von kräftefreien Laminatecken und den an sie angrenzenden freien Laminaträndern charakterisiert ist. Eine erhebliche praktische Relevanz des Eckeneffekts besteht durch die damit einhergehende erhöhte Delaminationsneigung im Eckenbereich. Sowohl im Hinblick auf ein tiefergehendes grundlegendes Verständnis des Laminat-Eckeneffekts als auch im Hinblick auf die effektive praktische Einsetzbarkeit sollen in dem beabsichtigten Vorhaben eine Reihe unterschiedlicher Zugänge zum Eckeneffekt entwickelt und implementiert werden. Neben reinen Gleichgewichtsbetrachtungen, der Weiterentwicklung einer geschlossen analytischen Näherungslösung und detaillierten Finite-Elemente-Analysen soll im Hinblick auf einen geringeren Diskretisierungsaufwand die Rand-Finite-Elemente-Methode in einer speziell angepassten Form für die Eckensituation entwickelt und numerisch umgesetzt werden. Die angeführten Zugänge zum Eckeneffekt sollen hinsichtlich ihrer Eignung, ihrer Ergebnisgüte, dem erforderlichen Aufwand und der praktischen Anwendbarkeit vergleichend diskutiert und bewertet werden und dabei weitergehenden Aufschluss über den Eckeneffekt geben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen