Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage

• Mikromechanische Formeln zur Ermittlung von verschmierten Materialdaten von Verbundwerkstoffen anzuwenden
• Faservolumenanteile aus Schliffbildern und Fasergewichtsanteile zu berechnen
• die Steifigkeits- und Nachgiebigkeitsmatrix von isotropen, orthotropen und transversal isotropen Materialien für den triaxialen und den ebenen Spannungszustand zu ermitteln und die Unterschiede zu erklären
• das Elastizitätsgesetz im ebenen Spannungszustand für isotropes und transversal isotropes Materialverhalten zu transformieren und die Komponenten der Steifigkeitsmatrix abhängig vom Faserwinkel in Polardiagrammen darzustellen
• Ingenieurskonstanten für eine unidirektionale Laminateinzelschicht unter Annahme eines ebenen Membranspannungszustandes für isotropes und transversal isotropes Materialverhalten zu berechnen die Werte abhängig vom Faserwinkel in Polardiagrammen darzustellen
• Das Versagensverhalten einer Laminateinzelschicht abhängig vom Faserwinkel zu beurteilen und die Ergebnisse verschiedener Versagenskriterien gegenüberzustellen
• das Laminatberechnungsproramm elamX² (https://tu-dresden.de/ing/maschinenwesen/ilr/lft/elamx2/elamx) anzuwenden
• das Finite Elemente Programm Hyperworks (https://altairhyperworks.com) für Composite spezifische numerische Analysen einzusetzen
• numerische Ergebnisse einfacher Problemstellungen mit analytischen Lösungen bzw. Lösungen der Programms elamX² zu vergleichen
• Composite spezifische Fehlerquellen bei numerischen Analysen zu erkennen
• Die Herstellbarkeit von numerischen berechneten Composite Strukturen kritisch zu hinterfragen.

Lösen von Beispielen zu den Themen:

• Mikromechanik (Rules of Mixture)
• Faservolumenanteile/Fasergewichtsanteile
• Anisotropie von Laminateinzelschichten
• Triaxiale und ebene Spannungszustände
• Steifigkeits- und Nachgiebigkeitsmatrix
• Transformation des Hooke’schen Gesetzes
• Ingenieurskonstanten
• Versagenskriterien
• Laminatberechnungsprogramm elamX² (https://tu-dresden.de/ing/maschinenwesen/ilr/lft/elamx2/elamx)
• Numerische Analysen von Composites mit dem Finite Elemente Programm Hyperworks (https://altairhyperworks.com)
• Composite spezifische Fehlerquellen bei numerischen Analysen
• Herstellbarkeit von numerischen berechneten Composite Strukturen

Vorstellung und Diskussion von Übungsbeispielen mit zusätzlichen Anmerkungen und Erklärungen an der Tafel. Einführung in die Verwendung der Programme elamX² und den Composite spezifischen Teil des Finite Elemente Programms Hyperworks.

Abgabe von Protokollen zu den Übungsaufgaben erstellt in Gruppen zu 2 Studierenden.

 Lehrveranstaltungsinformationen und Unterlagen sind via TUWEL downloadbar.

Kenntnisse in Mechanik (insbesondere Statik, Grundlagen der Festigkeitslehre)

Kenntnisse aus Mathematik (insbesondere linearer Algebra)