Spannungsanalyse und Vorhersage der Bruchfestigkeit von Verbundwerkstoffen

Verbundwerkstoffe, die aus steifen und starken Fasern (Glas, Kohlenstoff, Kevlar, Bor, Siliziumkarbid usw.) bestehen und kompatible Matrizen (Polymere, Metalle, Keramik, Kohlenstoff usw.) in Laminatkonfigurationen verstärken, sind technische Werkstoffe, die in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau und anderen technischen Anwendungen weit verbreitet sind. Die Spannungsanalyse und Festigkeitsvorhersage von laminierten Verbundwerkstoffstrukturen ist aufgrund des hochgradig nichtlinearen Verhaltens, das aus dem progressiven Lagenversagen resultiert (Versagen der ersten bis zur letzten Lage), sehr komplex. In dieser Arbeit wird gezeigt, wie die nichtlineare Analyse des progressiven Lagenversagens über das Versagen der ersten Lage hinausgehen und eine weitere Schadensausbreitung ermöglichen kann.