Fortgeschrittene Berechnungstools für die industrielle Anwendung sind gefordert, um eine kostengünstige Auslegung von faserverstärkten Kunststoffen unter Ausschöpfung des Leichbaupotenzials durchführen zu können und neue Anwendungsgebiete für diese Werkstoffe zu erschließen, welche bisher aufgrund mangelnder Kenntnis von zyklischer Beanspruchung und Beanspruchbarkeit ausgespart wurden. Vorgestellt wird ein mögliches Verfahren zur rechnerischen Lebensdauerabschätzung für Bauteile aus kurzglasfaserverstärkten Kunststoffen unter beliebiger zyklischer Belastung. Dabei stützt sich die prinzipielle Vorgehensweise auf die Erkenntnisse, welche bereits von Zago vorgeschlagen wurde. Die in einem Kooperationsprojekt ermittelten Daten und Methoden zur Lebensdauerberechnung werden in das auf dem Markt erhältliche Softwarepaket FEMFAT der Firma MAGNA Powertrain/ECS implementiert. Für die Bauteilauslegung bzw. Lebensdauerberechnung mittels FEMFAT sind lokale Bauteilwöhlerlinien notwendig, um die Schädigung richtig bewerten zu können. Da in der frühen Entwicklungsphase noch keine Prototypen zur Verfügung stehen, bedient man sich der Simulation, um auf Basis von Werkstoffwöhlerlinien (an ungekerbten Proben ermittelt) und verschiedenen Einflussfaktoren die lokalen Bauteilwöhlerlinien abzuschätzen. Dabei ist wiederum der Übertragbarkeit von der Probe auf das Bauteil Beachtung zu schenken, da im Bauteil meist keine uniaxiale Schwingbeanspruchung vorliegt, welche mit der im Versuch an Proben vorliegenden Beanspruchung direkt vergleichbar wäre. Des Weiteren müssen noch weitere Einflussfaktoren wie Temperatur, Feuchte, Kerben und Faseranteil Berücksichtigung finden. Langfristiges Ziel ist die Schaffung einer breiten Datenbasis, ähnlich wie bei metallischen Werkstoffen, welche es in Kombination mit den geeigneten Versagens- und Schadensakkumulationshypothesen erlaubt, für verschiedenste (faserverstärkte) Polymere zuverlässige Lebensdauerabschätzungen durchführen zu können.
Rechnerische Lebensdauerabschätzung für Bauteile aus kurzglasfaserverstärkten Kunststoffen
Kunststoffe im Automobilbau, 2006 ; 321-342
2006
22 Seiten, 17 Bilder, 17 Quellen
Conference paper
German
Lebensdauervorhersage , glasfaserverstärkter Kunststoff , Karosseriekomponente , Automobilbau , Kraftfahrzeug , Faserorientierung , Auslegung (Dimension) , Kleinteil (Fahrzeugbau) , Spannungs-Dehnungs-Verhalten , mechanische Eigenschaft , Materialbeanspruchung , Betriebsfestigkeit , Kunststoffformteil , Kunststoffprodukt
Rechnerische Lebensdauerabschaetzung fuer Bauteile aus kurzglasfaserverstaerkten Kunststoffen
Automotive engineering | 2006
|Rechnerische Lebensdauerabschätzung von Fahrwerks-Stabilisatoren
Tema Archive | 2002
|Rechnerische Lebensdauerabschätzung von Fahrwerks-Stabilisatoren
TIBKAT | 2002
|Lebensdauerabschätzung nichtlinear gelagerter Bauteile
IuD Bahn | 2004
|