Verbundstoff-Schalen
Verbundstoffe sind eine Kombination von zwei oder mehr Materialien, die unterschiedlliche makroskopische Eigenschaften aufweisen. In der Regel gibt es zwei Materialphasen, die nicht ineinander löslich sind. Eine von ihnen ist die Verstärkungsphase (zum Beispiel Kohlenstoff- oder Glasfaser, Quarzpartikel), die andere ist die Matrixphase (zum Beispiel Epoxidharz, Vinylester), in der die Verstärkungsphase eingebettet ist. Sie lassen sich nach den Kategorien Endlosfaser-, Kurzfaser- und Partikel-Verbundstoffe klassifizieren.
Es gibt drei Arten von Verbundstoff-Optionen zum Definieren von Lagenanordnung, Dicken, Materialeigenschaften und Ausrichtungen.
Ein symmetrischer Verbund weist eine symmetrische Lagenanordnung (Materialien, Lagenausrichtungen und Dicken) um die Mittelfläche auf. Dies impliziert symmetrische Lagendicken, Materialeigenschaften und Materialausrichtungen um die Mittelfläche.
Der Sandwich-Verbund ist ein Sonderfall des symmetrischen Verbunds mit drei Lagen. Ein solcher Verbund kann verwendet werden, wenn ein höherer Widerstand gegen Biegelasten erforderlich ist. Die beiden Außenlagen sollten steifer, fester und dünner als die mittlere Lage sein.
Sie können eine Verbundstoff-Schale für Strukturbauteile verwenden, für die ein geringeres Gewicht erforderlich ist. Verbundstoff-Schalen bieten außerdem verbessertes Ermüdungsverhalten, Korrosionsschutz und Wärmeleitfähigkeit.
Modelle mit Verbundstoff-Schalen können auf folgende Weisen verarbeitet werden:
Schalendefinition
Stapelreihenfolge von Lagen
Lagenwinkel
Ergebnisse
In diesem Abschnitt werden die folgenden Themen behandelt: