Modellierung und Simulation

Dieses Kapitel beschreibt grundlegende Aspekte und Methoden zur Modellierung und Simulation textiler Verstärkungsstrukturen und Faserkunststoffverbunde (FKV). Auf Grund der anisotropen Werkstoffeigenschaften ist die Simulation des Deformationsverhaltens der textilen Verstärkungsstrukturen sehr komplex. Unterschiedliche Ansätze werden vorgestellt und Simulationsmöglichkeiten auf der Basis kinematischer Modelle ausführlich diskutiert. Der Schwerpunkt dieser Ausführungen zielt auf die Unterstützung der Konstrukteure bei der Preformauslegung für komplexe FKV-Bauteile. Um den Verbundwerkstoff entsprechend der Belastung des Bauteils mittels Finite Element Modellen (FEM) richtig zu konfigurieren, sind derzeit umfangreiche experimentelle Untersuchungen zur Quantifizierung der Verbundeigenschaften erforderlich. Der Beitrag widmet sich deshalb darüber hinaus Modellierungs- und Simulationsverfahren auf Basis mehrskaliger Betrachtungsweisen zur Ermittlung mechanischer Materialkennwerte.