Verbundwerkstoffe

Die Herausforderung: Fasern, Polymere und Füllstoffe so kombinieren, dass sich ihre Stärken ergänzen und Schwächen ausgeglichen werden.

Verbundwerkstoffe sind in der aktuellen Bauteilentwicklung von entscheidender Bedeutung, um die Funktionalität und den Leichtbau zu verbessern. Sie sind nicht mehr nur auf die Luft- und Raumfahrtindustrie beschränkt, sondern finden auch in der zivilen Luftfahrt, im Verkehrswesen, im Bauwesen und im Maschinenbau breite Anwendung.

Der technische Fortschritt und die zunehmende Zahl von Anwendungsbereichen erfordern die wettbewerbsfähige und kostengünstige Entwicklung von Werkstoffen mit sehr hoher Steifigkeit und Festigkeit bei möglichst geringer Materialdichte.

Die experimentelle Erfassung des Materialverhaltens von Verbundwerkstoffen (z.B. Bruchverhalten) ist aufgrund ihrer Inhomogenität und des Zusammenspiels von Anisotropie und Steifigkeitsunterschieden der einzelnen Werkstoffkomponenten sehr komplex.

Gleiches gilt für die experimentelle Bestimmung fertigungsrelevanter Parameter wie beispielsweise der Permeabilität. Die Permeabilität des nicht infiltrierten Laminats wird für adäquate Füllsimulationen benötigt, um eine vollständige Imprägnierung des Bauteils zu gewährleisten. Die Permeabilität kann nur in sehr aufwendigen Experimenten bestimmt werden und ändert sich bei einer Modifikation des Lagenaufbaus.

Sie haben Interesse? Unser Expertenteam für Digitale Werkstoffe steht Ihnen gerne für nähere Informationen zur Verfügung!

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Highlights der GeoDict-Lösung im Überblick

  • Einfache Erzeugung realistischer, digitaler Modelle von Faserstrukturen
  • Identifizierung der Einzelfasern in einem µCT-Scan zur genauen Analyse von Faserdurchmesserverteilung, Faserorientierung und Faserlängenverteilung (bei Kurzfasern)
  • Identifizierung von Poren in einem µCT-Scan zur genauen Analyse ihrer Größe, Form und Verteilung
  • Vorhersage der Permeabilität eines Textils, auch im kompaktierten Zustand
  • Schnelle Bestimmung des anisotropen Steifigkeitstensors
  • Simulation großer Verformungen inklusive Plastizität, Schädigung und Versagen
  • Vorhersage der elektrischen und thermischen Leitfähigkeit
  • Export der in GeoDict erzeigten Strukturen als Netz zur Nutzung mit anderen FE-Lösern

Modellierung von Glasfaser-Rovings und Vorhersage der Permeabilität

Bitte beachten Sie, dass nach der Aktivierung des Videos Daten an YouTube übermittelt werden. 
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Digitale Entwicklung von Verbundwerkstoffen mit GeoDict

Analysieren und verstehen Sie mechanische, geometrische und physikalische Eigenschaften Ihres Materials (z.B. Gewebe, Halbzeuge oder Polymere) auf der Mikroebene und optimieren Sie dieses auf Basis anschaulicher Simulationen.

Die Math2Market bietet Ihnen mit GeoDict die Komplettlösung zur digitalen Materialforschung und -entwicklung.

Vielseitige Verwendung von Verbundwerkstoffen in der Industrie

Die GeoDict Lösung für Verbundwerkstoffe

Das GeoDict-Paket umfasst neben der GeoDict Base alle notwendigen Module für die Forschung und Entwicklung von Verbundwerkstoffen.

Modulempfehlungen

Bildverarbeitung & BildanalyseImportGeo-Vol     
Charakterisierung & AnalyseGrainFind-AIFiberFind-AIPoroDict + MatDict   
Modellierung & DesignGrainGeoFiberGeoGrainFind-AIWeaveGeo  
Simulation & VorhersageDiffuDictConductoDictFlowDictElastoDictAddiDictSatuDict

Welche Module für Sie am besten passen, ist abhängig von der Art Ihrer Anwendung.