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Kunststoffe 01/2016

"Länger" simulieren

Ein neues Rechenmodell erlaubt die Festigkeitsvorhersage langfaserverstärkter Thermoplaste durch integrative Simulation

"Länger" simulieren

Während die Auslegung kurzfaserverstärkter thermoplastischer Bauteile heute als Stand der Technik gilt, stellen ihre langfaserverstärkten Pendants (LFT) Entwickler und Konstrukteure vor bislang ungelöste Fragen. Eine nun am Institut für Kunststoffverarbeitung entwickelte integrative Berechnungsmethode zur Festigkeitsvorhersage spritzgegossener LFT-Formteile liefert erste Antworten.

Dipl.-Ing. Jens van Haag; Prof. Dr.-Ing. Christian Hopmann

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Literaturhinweis

1 Schemme, M.: Langfaserverstärkte Thermoplaste (LFT) – Entwicklungsstand und Perspektiven. Tagungsband 10. Internationale AVK-TV Tagung, Stuttgart 2007

2 Eisler, H.; Reif, M.; Henning, F.: FASEP Ultra-Automated Analysis of fibre length distribution in glass-fibre-reinforced products. Proceedings of SPIE, Bd. 7389, 2009

3 Toll, S.; Andersson, P.-O.: Microstructure of long- and short-fiber reinforced injection molded polyamide. Polymer Composites 14 (1993) 2, S. 116-125

4 Spahr, D. E.; Friedrich, K.; Schultz, J. M.; Bailey, R. S.: Microstructure and fracture behaviour of short and long fibre-reinforced polypropylene composites. Journal of Materials Science 25 (1990), S. 4427-4439

5 Eshelby, J. D.: The Determination of the Elastic Field of an Ellipsoidal Inclusion, and Related Problems. Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences 241 (1957) 1226, S. 376-396

6 Mori, T.; Tanaka, K.: Average stress in matrix and average elastic energy of materials with misfitting inclusions. Acta Metallurgica 21 (1973) 5, S. 571-574

7 Doghri, I.; Ouaar, A.: Homogenization of two-phase elasto-plastic composite materials and structures study of tangent operators, cyclic plasticity and numerical algorithms. International Journal of Solids and Structures 40 (2003), S. 1681-1712

8 Doghri, I.; Tinel, L.: Micromechanics of inelastic composites with misaligned inclusions – Numerical treatment of orientation. Computer methods in applied mechanics and engineering 195 (2006), S. 1387-1406

9 Tsai, S. W.; Wu, E. M.: A General Theory of Strength for Anisotropic Materials. Journal of Composite Materials 5 (1971), S. 58-80

10 Kammoun, S.; Brassart, L.; Robert, G.; Doghri, I.; Delannay, L.: Micromechanical modeling of short glass-fiber reinforced thermoplastics – Isotropic damage of pseudograins. Proceedings of the 14th International Esaform Conference on Material Forming, Belfast, UK 2011, S. 972-977

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12 Fisher, F. T.; Bradshaw, R. D.; Brinson, L. C.: Fiber waviness in nanotube-reinforced polymer composites – I: Modulus predictions using effective nanotube properties. Composites Science and Technology, Modeling and Characterization of Nanostructured Materials 63 (2003) 11, S. 1689-1703

13 Phelps, J. H.; Tucker III, C. L.: An anisotropic rotary diffusion model for fiber orientation in short- and long-fiber thermoplastics. Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics 156 (2009) 3, S. 165-176

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