Auswirkung von Mikroschädigungen auf das makroskopische Versagensverhalten kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe

Heute, in einer zunehmend globalisierten Welt, gewinnt die Schonung von Ressourcen und somit die Material- und Energieeffizienz erheblich an Bedeutung. Zur Begegnung der damit verbundenen Herausforderungen finden moderne Hochleistungswerkstoffe, wie die endlosfaserverstärkten Kunststoffe (FVK), vermehrt Anwendung. Zur rechnerischen Dimensionierung und Vorhersage der statischen Festigkeit von FVK-Strukturen sind seit geraumer Zeit Verfahren verfügbar, die für eine Vielzahl an Anwendungsfällen eine zuverlässige Vorhersage des Werkstoffverhaltens treffen können. Gleichwohl besteht noch eine erhebliche Unsicherheit bezüglich der Akkumulation und der Auswirkung von mikroskopischen Schädigungen, den so genannten Mikroschädigungen. Zwar werden heutzutage zahlreiche Effekte wie das nichtlineare Materialverhalten vor Zwischenfaserbruchausbildung auf die Auswirkungen von Mikroschädigungen zurück-geführt. Eine experimentelle Absicherung findet sich aber, nicht zuletzt wegen der schwierigen Detektierbarkeit der Mikroschädigung zumeist nicht. Zu der Frage der Akkumulation und der Auswirkungen von Mikroschädigungen werden im Rahmen dieser Arbeit umfangreiche Untersuchungen durchgeführt. In diesem Zusammenhang wird insbesondere der Fragestellung nachgegangen, ob zeitlich vorangehende Belastung zu einer Reduzierung der Beanspruchbarkeit bei nachfolgender faserparalleler Druckbelastung führen.