Dehnratenabhängiges Materialverhalten endlos-faser-verstärkter Thermoplastwerkstoffe

Endlosfaserverstärkte Thermoplastwerkstoffe zeigen ein von der Belastungs- oder Dehngeschwindigkeit abhängiges Materialverhalten. Um dieses Materialverhalten zu modellieren, werden die Materialkennwerte als zeitabhängig betrachtet und in einem linearen viskoelastischen Materialgesetz in Integralformulierung angewendet. Durch die Konzentration auf unidirektional endlosfaserverstärkte Thermoplastwerkstoffe vereinfacht sich das Materialgesetz in eine Formulierung für transversal isotrope Werkstoffe. Dieses Konstitutivgesetz für transversal isotrope Werkstoffe wurde in das Finite-Elemente-Programm ABAQUS implementiert. Für einachsige Beanspruchungen lässt sich die analytische Lösung mit der Simulation vergleichen. Zur Validierung des Materialmodells ist es notwendig Versuche an einfachen Probengeometrien durchzuführen und die Ergebnisse mit den Resultaten der Simulation zu vergleichen. Dabei ist der mögliche Anwendungsbereich auszutesten und entsprechende Materialparameter zu bestimmen. Im Anschluss an diese Untersuchungen können komplexere Bauteile berechnet werden.