Werkstoffeigenschaften handlaminierter Faserverbundkunststoffe, erfasst in realen und virtuellen Laboren der Mechanik unter Einsatz von Methoden zur Wissenorganisation

{"ID":4015700,"post_title":"Werkstoffeigenschaften handlaminierter Faserverbundkunststoffe, erfasst in realen und virtuellen Laboren der Mechanik unter Einsatz von Methoden zur Wissenorganisation","title":"Werkstoffeigenschaften handlaminierter Faserverbundkunststoffe, erfasst in realen und virtuellen Laboren der Mechanik unter Einsatz von Methoden zur Wissenorganisation","post_content":"Faserverbundkunststoffen faszinieren aufgrund ihres enormen Leichtbaupotenzials, das sie jedoch nur bei belastungsprofilgerechter Faseranordnung aussch\u00f6pfen. Der Verbund entsteht erst w\u00e4hrend der Herstellung eines Bauteils und weist durch sein lokal unterschiedliches Materialverhalten und den schichtweisen, richtungsabh\u00e4ngigen Aufbau ein hochkomplexes Werkstoffverhalten auf, was die Auslegung einer solchen Konstruktion erschwert.Es wurde in dieser Forschungsarbeit eine experimentelle Methodik basierend auf dem Prinzip der Photogrammetrie entwickelt und dokumentiert, mittels derer die f\u00fcr die rechnerische Auslegung wesentlichen elastischen Werkstoffkennzahlen des Gesamtlaminats bestimmt werden k\u00f6nnen. Dabei wurden im Handlaminierverfahren hergestellte Faserverbundkunststoffe, bestehend aus Fasergeweben eingebettet in Epoxidharzmatrix, untersucht. Mit den nach diesem Verfahren erzielten experimentellen Ergebnissen liegt ein umfassendes Datenmaterial f\u00fcr die vier untersuchten g\u00e4ngigsten Fasermaterialien Glas, Kohlenstoff, Aramid und Basalt vor, das verglichen mit theoretischen Vorhersagen eine materialabh\u00e4ngig unterschiedlich gute \u00dcbereinstimmung ergibt. Abschlie\u00dfend wurde eine Online-Lehr- und Lernplattform mit integrierten virtuellen Laboren f\u00fcr die Ingenieursausbildung konzipiert und realisiert, in die die zusammengetragenen Erkenntnisse aus Experiment und Laminattheorie einflossen. Die Lernumgebung namens E-MechLAB dient gleicherma\u00dfen als Ausgangspunkt zum Erschlie\u00dfen des Wissensgebiets wie auch als Nachschlagewerk zur Vertiefung.Das generelle Thema dieser Arbeit ist die Mechanik faserverst\u00e4rkter Kunststoffe und zwar sowohl vom experimentellen als auch theoretischen Standpunkt aus. Drei Aspekte werden zusammengebracht, die in den Kapiteln 2, 3 und 4 ausgef\u00fchrt werden.Kapitel 2 mit der \u00dcberschrift \u201eMechanik und reale Labore \u2013 Experimentelle Bestimmung elastischer Materialeigenschaften faserverst\u00e4rkter Kunststoffverbundwerkstoffe unter Einsatz optischer Feldmessverfahren\u201c beschreibt die Herstellung der faserverst\u00e4rkten Materialien per Handlaminierverfahren und die Methode der Photogrammetrie, die eingesetzt wurde, um die mechanischen Kenndaten experimentell zu ermitteln. Dabei wird besonderes Augenmerk auf die Zusammenstellung der Eigenschaften der Ausgangsmaterialien gelegt, die Messmethode der Photogrammetrie wird angerissen und die Versuchsauswertung zur Bestimmung des Elastizit\u00e4ts- und Schubmoduls sowie der Querkontraktionszahl f\u00fcr anisotrope Werkstoffe nach DIN beschrieben. Der Kunststoff (Epoxidharz) wurde mit Aramid-, Basalt-, Glas- und Kohlenstofffasergeweben verst\u00e4rkt.In Kapitel 3 \u201eTheorie zum Labor \u2013 Einf\u00fchrung in die Laminattheorie und Vergleich mit Experimenten\u201c werden vornehmlich die Grundlagen der Laminattheorie erkl\u00e4rt. Besondere Betonung wird dabei auf eine Darstellung im Sinne der Rationalen Mechanik gelegt. Das Kapitel ist dar\u00fcber hinaus dem Vergleich zwischen experimentellen und theoretischen Ergebnissen gewidmet. Dabei werden gelegentlich auftretende Diskrepanzen identifiziert und interpretiert.Kapitel 4 \u201eMechanik und virtuelle Labore \u2013 neue Lehrmethoden f\u00fcr eine traditionsreiche Wissenschaft\u201c geht \u00fcber den Inhalt einer \u201eregul\u00e4ren\u201c Dissertation hinaus. Hier wird erfolgreich gezeigt, wie die experimentellen und theoretischen Ergebnisse der vorangegangenen Kapitel in virtuellen Laboren f\u00fcr die Ingenieurausbildung, f\u00fcr den Laien wie auch den fortgeschrittenen Ingenieur, der sich mit Faserverbundwerkstoffen besch\u00e4ftigt, multimedial ansprechend aufbereitet und dargestellt werden k\u00f6nnen. Von Erfahrungen aus \u00f6ffentlich gef\u00f6rderten Projekten wird berichtet, Lehrkonzepte diskutiert und ihre Umsetzung zu E-Learning-Inhalten am konkreten Beispiel demonstriert. In diesem Zusammenhang ist die der schriftlichen Dissertation beigef\u00fcgte DVD besonders zu erw\u00e4hnen, auf der die vorgestellten virtuellen Labore zum praktischen Einsatz zur Verf\u00fcgung stehen.","image":"https:\/\/c5-static.dodax.com\/de-ch\/dp\/R11F9DRVVIB-cc42c03d8d-175-175-7620320996890972866","url":"https:\/\/www.vergleiche.ch\/unterhaltung\/product\/werkstoffeigenschaften-handlaminierter-faserverbundkunststoffe-erfasst-in-realen-und-virtuellen-laboren-der-mechanik-unter-einsatz-von-methoden-zur-wissenorganisation\/","min_price":0,"low_price_merchant_id":0,"deeplink":"","ean":9783954040810,"brand":"undefined"}