Kompaktierungsverhalten kontinuierlicher Faserbündel

Hermann Steiner

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

1621 Downloads (Pure)

Abstract

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde das Kompaktierungsverhalten kontinuierlicher Faserbündel mittels Lichtschnittsensortechnik untersucht. Werden kontinuierliche Faserbündel einer axialen Belastung unterzogen, wie es etwa bei der Herstellung von Bauteilen im Pultrusions- und Wickelprozess vorkommt, orientieren sich die einzelnen Filamente des betrachteten Faserbündels in Bündellängsrichtung. Dies hat zur Folge, dass der freie Raum zwischen den einzelnen Filamenten abnimmt, der Faservolumenanteil hingegen nimmt zu. Während im fertigen Bauteil ein möglichst hoher Faservolumenanteil erwünscht ist, behindert ein hoher Faservolumenanteil eine vollständige Imprägnierung durch die Matrix. Es wird für das Harz schwieriger, alle Filamente einzubetten, der Imprägniervorgang dauert länger. Um das Kompaktierungsverhalten beschreiben zu können, wurden im Zuge der vorliegenden Arbeit eine Vielzahl verschiedener statischer und dynamischer Experimente durchgeführt. Neben den Auswirkungen der Belastung selbst auf das Kompaktierungsverhalten wurden auch die Auswirkungen der Belastungsgeschwindigkeit, der Krafteinleitung, der Abzugsgeschwindigkeit, der Messparameter, des Zeitfensters für die Messungen, das Verhalten bei zyklischer Belastung und die Form der Faserbündel während des Belastungsvorganges untersucht. Im ersten Schritt wurde dazu eine Auswertesoftware in Matlab erstellt, die die mittels Lichtschnittkamera aufgezeichneten Profildaten der untersuchten Faserbündel beschnitt und in weiter verarbeitbare Messdaten in Form von Querschnittswerten umwandelte. Aus diesen Querschnittswerten wurde im nächsten Schritt durch Bezug auf die Summe der reinen Filamentquerschnitte der Faservolumenanteil ermittelt, wodurch Kurven "durchschnittliche Spannung über Faservolumenanteil" erstellt werden konnten. Es konnte gezeigt werden, dass die ermittelten Kurven tendenziell den Ausführungen der Literatur entsprechen, jedoch aufgrund einer anderen Messtechnik nicht direkt miteinander verglichen werden können.
Titel in ÜbersetzungCompaction behaviour of continuous fibre tows
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Schledjewski, Ralf, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung18 Dez. 2015
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2015

Bibliographische Notiz

gesperrt bis null

Schlagwörter

  • Kompaktierungsverhalten
  • Faserbündel
  • Lichtschnittsensortechnik
  • Lichtschnitttechnik
  • Faservolumenanteil
  • Lichtschnittkamera

Dieses zitieren