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Vortrag

Experimentelle und numerische Untersuchungen des Verformungsverhaltens von Faser-Metall-Elastomer Laminaten im 3-Punkt-Biege Versuch mittels Digital Image Correlation

Mittwoch (18.04.2018)
15:20 - 15:40 Uhr

15:20 - 15:40 Uhr

Im Gegensatz zu herkömmlichen Faser-Metall Laminaten wie GLARE (Glasfaserverstärktes Aluminium) oder CARAL (Kohlenstofffaser verstärktes Aluminium) bieten Faser-Metall-Elastomer Laminate den Vorteil eines Strukturwerkstoffs mit einstellbaren Dämpfungseigenschaften. Diese hybriden Laminate bestehen aus Schichten von faserverstärkten Polymeren und Metallblechen die durch eine Elastomerschicht stoffschlüssig verbunden sind. Bei Biegebelastung dieses Laminataufbaus kommt es zu einer Schubverformung der Zwischenschichten aus Elastomer. Diese Schubverformung ist maßgeblich für das Dämpfungsverhalten des Laminats verantwortlich. Der schubweiche Aufbau hat ebenfalls zur Folge, dass es bei einer 3-Punkt-Biegebelastung außerhalb der Auflager zu einer Krümmung der Probe kommt.

In der vorliegenden Untersuchung wurden quasistatische 3-Punkt-Biegeversuche an hybriden Faser-Metall-Elastomer Laminaten durchgeführt und numerischen Untersuchung vergleichend gegenübergestellt. Das elastische Verformungsverhalten wurde mittels digitaler Bildkorrelation ausgewertet. Dabei wurde sowohl die Biegelinie der Proben betrachtet, wie auch die Schubverformung der Elastomerschichten über der Dickenrichtung der Laminate. Zusätzliche wurde der Einfluss des Elastomers auf das Verformungsverhalten und den Biegemodul der hybriden Laminate untersucht, indem verschiedene Elastomertypen verwendet wurden. Es konnte gezeigt werden, dass mit weicheren Elastomeren eine stärkere Krümmung durch Schubverformung außerhalb der Auflager zu messen ist, wohingegen Faser-Metall Laminate ohne Elastomer keine Schubverformung außerhalb der Auflager aufweisen.

Die Autoren bedanken sich bei der DFG, für die Förderung des Projekts im Rahmen des Schwerpunktprogramms 1897.

Sprecher/Referent:
Vincent Sessner
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Wilfried Liebig
    Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
  • Dr. Luise Kärger
    Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
  • Prof. Dr. Kay André Weidenmann
    Karlsruher Institut für Technologie (KIT)