Home Special Topics DFG Research: Engineering Science Content

Charakterisierung des Schädigungsverlaufs in Faserverbundwerkstoffen mittels zerstörungsfreier Prüfung / SFB 381

Characterization of Damage Development in Composite Materials Using Nondestructive Methods

18.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Grundanliegen ist die Untersuchung der Übertragbarkeit von Prüfverfahren sowie die Interpretation von Ergebnissen aus unterschiedlichen Werkstoffsystemen. Es gilt, die physikalischen Gemeinsamkeiten unterschiedlicher Faser/Matrix-Werkstoffsysteme aufzudecken, die Detektier- und Charakterisierbarkeit von Fehlern mit verschiedenen zerstörungsfreien Prüfverfahren zu untersuchen, Schädigungsverläufe durch Korrelation zerstörungsfreier Prüfung, zerstörender Prüfung und numerischer Simulation vergleichend darzustellen und schließlich die zugrundeliegenden Mechanismen zu ermitteln, sie mikromechanisch zu modellieren und diese Ergebnisse auf die Abschätzung von Lebensdauer oder Zuverlässigkeit anzuwenden. Der Sonderforschungsbereich ist in drei Projektbereiche gegliedert: E "Experimentelle Untersuchung der Schädigung", Erfassung von Werkstoffveränderungen unter anwendbaren Bedingungen, Korrelation des werkstoffspezifischen Versagens mit ZfP-Befunden. S "Simulation von Schädigungsabläufen", Modellierung von Faserschädigung und Lastumlagerungsprozessen, Simulation von Schädigungsabläufen in kurzfaserverstärkten Werkstoffen, skalenübergreifende Beschreibung der Schädigungsevolution, Modellierung der Quellmechanismen von ZfP-Signalen. P "Praxisorientierte Fragestellungen", Versagensmechanismen praxisrelevanter Faserverbundwerkstoffe unter realistischer mechanischer Belastung, begleitende Verfolgung der Schädigungsentwicklung mittels berührungsloser ZfP-Verfahren, Auswirkungen von Impact-Schäden unter zyklischer Last, versagensauslösende Schadensgrößen.

The main task of the collaborative research centre is to investigate the transferrability both of established test methods and of interpretation of the results obtained on different composite materials. The physical similarities of different fibre-matrix materials and the possibilities of characterizing failures by using various non-destructive test methods are evaluated. Damage progress is compared by correlating the results of non-destructive and destructive tests with results of numerical simulation so that finally the relevant failure mechanisms can be identified and described by models. These results are intended to be used for predicting life time and reliability of modern composite materials. The collaborative research centre is organized in three project areas E, S, and P: E "Experimental Testing of Damage " - Characterisation of material changes under application-relevant conditions, correlation of material -specific failure with non-destructive test results. S "Simulation of Damage Progress" - Modelling of fibre damage and load-redistribution processes, simulation of damage processes in short-fibre reinforced materials, scale-spanning description of damage evolution, modelling of source mechanisms of signals in non-destructive testing. P "Application Related Problems" - Failure mechanisms of application relevant fibre composites under realistic mechanical loads, simultaneous observation of the damage process using remote testing methods of non-destructive testing, effects of impact damages under cyclic load, identification of parameters which trigger failure.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Gerhard Busse
Institut für Kunststoffprüfung und Kunststoffkunde (IKP) -Zerstörungsfreie Prüfung- der Universität Stuttgart
Pfaffenwaldring 32 · 70569 Stuttgart
Tel.: (0711) 685-2626 · Fax.: (0711) 685-2066
E-Mail: busse@ikp.uni-stuttgart.de

Further Information: www.isd.uni-stuttgart.de/sfb381/