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Quasistatische und dynamische Materialcharakterisierung von Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK)

Titel: Quasistatische und dynamische Materialcharakterisierung von Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK)
Typ:
  • Bachelorarbeit
  • Masterarbeit
Betreuer:
Status: offen

Hintergrund

Beginn: ab sofort

Faserverbundkunststoffe (FVK) werden bereits seit einigen Jahrzehnten aufgrund ihres idealen Leichtbaupotentials immer häufiger in den verschiedensten industriellen Bereichen verwendet. Während früher der Gebrauch hauptsächlich in Luftfahrtstrukturen Anwendung fand, hat sich heute ein weites Spektrum für die Nutzung dieser Materialien ausgebildet, die unter anderem auch die Automobilindustrie und die Energietechnik betrifft.

 

Problemstellung

Ziel dieser Arbeit ist es verschiedene CFK Werkstoffe hinsichtlich ihres Zug-, Schub- und Druckverhalten zu untersuchen und miteinander zu vergleichen.

Zunächst werden dafür Probekörper drei verschiedener Geometrien eigenständig fabriziert und für die darauffolgenden Versuche vorbereitet.

Daraufhin folgen erste Zug-, Schub- und Druckversuche zur Ermittlung der mechanischen Eigenschaften, sowie die Darstellung von Kennwertlinien entsprechender Probekörpergeometrien. Die flachen und Probekörper werden den Ermüdungsversuchen ausgesetzt und anschließend mittels Zugversuchen auf ihre Restfestigkeit überprüft. Die Daten werden zusammengefasst und ausgewertet.

Aufgabe

  • Herstellung von Referenzprobekörper
  • Durchführung Statischer und dynamischer Versuche:
  • Dehnungsvergleich zwischen mechanischer Extensometer, Videoextensometer
  • 2D und 3D Dehnungsmessungen mit optischen Methoden
  • Mikroskopie Untersuchung von dynamische belasteten Proben
  • Zerstörungsfreie Ultraschall Untersuchung von Platten hinsichtlich Qualität
  • Zusammenfassung und Auswertung der Ergebnisse
  • Erstellung einer Materialkarte für ABAQUS

Anforderung

  • Interesse an praktischer Arbeit
  • Verantwortungsvolle und gewissenhafte Arbeitseinstellung
  • Python Kenntnisse von Vorteil
  • Erfahrung mit Materialprüfung von Vorteil