- title
- Hygro-mechanische Modellierung kurzfaserverstärkter Thermoplaste auf der Mikro- und Makroskala
- Please use the following URL when quoting:
- https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-1020493
- Translated title (ENG)
- Hygro-mechanical modeling of short fiber reinforced plastics on micro- and macroscale
- publication_date
- 2026
- Date of submission
- 07.08.2025
- Date of defense
- 22.01.2026
- Abstract (DE)
- In der vorliegenden Arbeit werden die Wasseraufnahme, die Quellung und die mechanischen Eigenschaften von unverstärktem und kurzglasfaserverstärktem Polyamid 6.6 experimentell untersucht und mit der FEM modelliert. Das Diffusionsmodell für die Wasseraufnahme ermöglicht die Vorhersage inhomogener Feuchtigkeitsverteilungen, die sich im Material durch wechselnde Umgebungsbedingungen einstellen. In Abhängigkeit der lokalen Feuchtigkeitskonzentration werden anschließend die Änderung des thermo-elastisch-plastischen Deformationsverhaltens und die Quellung beschrieben. Das Materialmodell stützt sich dabei auf die konzentrationsabhängige Verschiebung des Glasübergangsbereichs. Für faserverstärktes Polyamid sind die mechanischen Eigenschaften anisotrop. Um das richtungsabhängige effektive Materialverhalten zu beschreiben, wird die Mikrostruktur des Werkstoffs als RVE modelliert. Mittels FFT-basierter numerischer Homogenisierung werden das elastisch-plastische Deformationsverhalten sowie Quellung und Wärmeausdehnung untersucht. Besonderer Fokus liegt dabei auf der Wahl der Matrixeigenschaften, die entweder direkt anhand des unverstärkten Polyamids oder invers durch Reverse Engineering bestimmt werden können. Die mikromechanischen Simulationen werden genutzt, um für FE-Simulationen auf der Makroskala ein von der Faserorientierung abhängiges anisotropes Effektivmodell zu parametrisieren.
- Keywords (DE)
- Polyamid 6.6, Diffusion, Quellung, RVE, Homogenisierung
- Classification (DDC)
- 620
- Classification (RVK)
- ZM 7021
- Examiner
- Prof. Dr. Markus Stommel
- Prof. Dr. Thomas Böhlke
- Awarding institution
- Technische Universität Dresden, Dresden
- corporation_other
- Robert Bosch GmbH Zentrum für Forschung und Vorausentwicklung, Renningen
- Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. (IPF), Dresden
- version
- publizierte Version / Verlagsversion
- URN Qucosa
- urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-1020493
- Qucosa date of publication
- 20.03.2026
- Document type
- doctoral_thesis
- Document language
- German
- licence
