MEMoRIAL-M2.7 | Mechanische Simulationen von faserverstärkten Kunststoffen auf Basis von Parametern des Spritzgießprozesses

Hintergrund
Bei der Herstellung von thermoplastisch geformten Wabenstrukturen versagen einfache Standardmaterialgleichungen aus verschiedenen Finite-Elemente-Methoden (FEM). Es treten Differenzen zu realen Experimenten auf. Außerdem muss jede einzelne Wabe der Struktur konstruiert werden, was sehr zeitaufwendig ist.

Zielsetzung
>> Erstellung eines Materialmodells, das es ermöglicht, die Struktur einfacher zu bauen und trotzdem die Spannungen korrekt anzugeben

Methoden
>> Homogenisierung der Struktur; Feder-Dämpfer-Ersatzmodell; Verwendung eines repräsentativen Elementarvolumens (RVE); Überführung der Daten in eine Einheitszelle

Ergebnisse
Obwohl nicht für die ursprünglich anvisierte Anwendung, wurde eine Einheitszelle entwickelt, die das Verhalten einer Wabenstruktur simuliert.

Schlussfolgerungen
Die Arbeit muss nicht zuletzt im Hinblick auf eine komplexe Prüfung auf Fehlerursachen erweitert werden, um die individuell möglichen Fehlerquellen auszuschließen.

Originalität
Es wurde eine Testumgebung geschaffen. Die ermittelten Spannungswerte wurden homogenisiert und auf ihre Korrektheit überprüft. Weiterhin wurden die Daten in einer Einheitszelle verwendet, um den Vergleich mit der Normalstruktur zu ermitteln.

Keywords
Materialmodell, Homogenisierung, Wabenstruktur, Polypropylen, Viskoelastizität

MEMoRIAL-M2.7 | Mechanical simulations of fiber-reinforced plastics based on parameters of the injection molding process

Background
In the production of thermoplastically formed honeycomb structures, simple standard material equations from various finite element method (FEM) systems fail. Differences to real experiments occur. Furthermore, each honeycomb of the structure has to be constructed, which takes a lot of time.

Objective
>> Creation of a material model that makes it possible to build the structure more simply and to still specify the stresses correctly

Methods
>> Homogenisation of the structure; spring-damper substitute model; use of a representative elementary volume (RVE); transfer of the data into a unit cell

Results
Though not for the application initially focused on, a unit cell was developed which simulates the behaviour of a honeycomb structure.

Conclusions
The work has to be extended not least with respect to a complex check for error causes in order to exclude the individually possible error sources.

Originality
A test environment was created. The determined stress values were homogenised and checked for correctness. Furthermore, the data were used in a unit cell to determine the comparison with the normal structure.

Keywords
Material model, homogenisation, honeycomb structure, polypropylene, viscoelasticity