Viskoelastisches Verhalten von Polymersystemen : Materialmodellierung und Finite Elemente Implementierung bei kleinen und finiten Deformationen
(Deutsch)
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Die Strukturanalyse von Polymersystemen erfordert eine inelastische Beschreibung des Malerialverhaltens, um so den speziellen Werkstoffeigenschaften Rechnung zu trogen. Nach einer Einführung in die Grundlagen der Kontinuumsmechanik sowie der nichtlinearen Finite Elemente Methode wird in dieser Arbeit ein viskoelastisches Materialmodell formuliert und für die numerische Umsetzung inkrementell entwickelt. Eine Anwendung aus der Ingenieurpraxis ist dazu die Charakterisierung des Kriechverhaltens faserverstärkter Kunststoffe im Bereich hoher Temperaturen und Belastungsamplituden. Russpartikel gefüllte Elastomere, die Verzerrungen bis weit über 100% aufnehmen können, bilden einen weiteren Schwerpunkt der Arbeit. Mit der Implementierung in ein kommerzielles Finite Elemente Programm wird abschließend ein universelles Berechnungsverfahren für die numerische Simulation von physikalisch und geometrisch nichtlinearen Polymerstrukturen zur Verfügung gestellt.