Verbundwerkstoffe, Teil 1 von 2: Einteilung, Herstellung (CFK, GFK) und Berechnung des E-Moduls

[@neybo-com]

Sehr hilfreich in der Ausbildung/Studium

[@michaelheinzelmannh-brs232]

Das freut mich!

[@achrefgrimen2553]

Das war sehr hilfreich.. Aber wie sieht es aus wenn man das E-modul von einem gesamten Laminat ausrechnen wollte. Laminat besteht aus mehrere Lagen die auch in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet

[@michaelheinzelmannh-brs232]

Der E-Modul eines Laminats mit 0° und 90° Lagen ist der gewichtete Mittelwert der einzelnen E-Moduln. Ein konstruiertes Beispiel: Ein Laminat aus 2 Lagen mit Fasern in Kraftrichtung (deren E-Modul sei mal als E_laengs bezeichnet) und einer Lage mit Fasern quer zur Kraftrichtung (E_quer) hat einen E-Modul von 2/3*E_laengs+1/3E_quer.

[@yuliafetishcheva190]

Vielen Dank!!!

[@michaelheinzelmannh-brs232]

Gerne.

[@DerKnallvonNullgegenUnendlich]

Schönes verstädnliches Video! 06:05 schade, fürs Gewebe wäre es für mich um einiges interessanter gewesen. Aber vllt können Sie mir eine Frage dennoch beantworten. Wenn der E-Modul in längs - und Querrichtung durch X und Y symbolisiert sei, wie ist es denn in der Theorie mit den E-Modul in Z-Richtung, also in die Gewebeebene hinein? Meine erste Intention wäre, der E-Modul in Z müsste sehr klein sein, evnetuell nahezu null. Stimmt das? Wenn ich mir als Beispiel ein aufgeblasenes Objekt vorstelle (z.B. ein Torus bzw. Ring), dass aus einem sehr dünnen orthotropen/anisotropen Material besteht und in Dickenrichtung die Z-Richtung ist, dann muss ja ein Emodul in Z existieren, oder? Freue mich über Rückmeldung. Danke. Beste Grüße.

[@michaelheinzelmannh-brs232]

Natürlich gibt es einen E-Modul in z-Richtung, der sich aus den Gleichungen für den E-Modul quer zur Faserrichtung ergibt, aber dieser E-Modul ist unwichtig, denn in dünnschaligen Strukturen verläuft der Kraftfluss ausschließlich innerhalb der Schale und nicht über die freie Oberflächen hinweg in z-Richtung. Selbst bei einem dünnwandigen Rohr unter Innendruck ist es so: Da sind die Spannungen in Umfangs- und Längsrichtung wesentlich höher (nämlich um den Faktor r/t für die Umfangsspannung bzw. r/2t für die Längsspannung) als die Radialspannung, die gerade mal dem Innendruck entspricht.

[@DerKnallvonNullgegenUnendlich]

@@michaelheinzelmannh-brs232 Danke für die Rückmeldung. Ja die Analogie zu einem Kessel ergibt soweit Sinn. Warum ich wegen dem E-Modul gefragt hatte ist folgendes Problem: Wenn ich die Werkstoffeigenschaften eines unbekannten orthotropen Gewebes bestimmen möchte und diese Werte für eine FEM-Berechnung nutzen möchte. Dann ergibt sich bei mir die Frage wie man dann den EModul in Z-Richtung ermittelt? Denn einige Programme wollen dort, trotz ebenen Spannungszustand einen Wert. Daher die Frage, ob man die Emodul einfach sehr klein wählt? Aber nichtdestotrotz würde mich interessieren wie man diesen Emodul praktisch in Versuchen bestimmen kann. Für Längs - und Querrichtung klassisch über Zugversuch, aber in Z...?. Danke. Grüße!

[@michaelheinzelmannh-brs232]

@@DerKnallvonNullgegenUnendlich Da in z-Richtung keine Fasern verlaufen, kann man den E-Modul in diese Richtung mit den Gleichungen für den E-Modul quer zur Faser berechnen.