Experimentelle Untersuchung und Modellierung von Maßstabseffekten in Klebungen

Klebstoffe haben heutzutage eine große Bedeutung in wichtigen Wirtschaftsbranchen, wie z. B. im Automobilbau, im Schienenfahrzeugbau, in der Luft- und Raumfahrttechnik, im Maschinenbau und in der Elektrotechnik/Elektronik, so dass ein großes Interesse daran besteht, das mechanische Verhalten geklebter Werkstoffe durch geeignete Modelle zu erfassen und über Simulationen Voraussagen in Bezug auf den Einsatzbereich und die Einsatzfähigkeit treffen zu können. In der vorliegenden Arbeit geht es um die Modellierung von Klebungen aus Polyurethan. Diese Klebungen zeigen, je nach Schichtdicke, ein unterschiedliches mechanisches Verhalten unter Belastung. Dieses mechanische Verhalten wird in entsprechenden Experimenten (Schub- und Zugversuche) charakterisiert. Auf der theoretischen Seite wird ein auf den experimentellen Datenpool gestütztes, erweitertes kontinuumsmechanisches Materialmodell entwickelt und numerisch umgesetzt. Die eingeführten Material- und Modellparameter werden über die Parameteridentifikation anhand der experimentellen Daten bestimmt. Zum Abschluss wird die Tauglichkeit des Modells durch eine zusätzliche Anwendungsmöglichkeit im Bereich gefüllter Polymere demonstriert.