Hybride Verbunde

Hybride Laminate bieten die Möglichkeit die bereits herausragenden mechanischen Eigenschaften von Faserverbunden weiter zu steigern. Beispiele hierfür können die erhöhte Schwingfestigkeit, eine erhöhte Schädigungstoleranz beim Impact oder das maßgeschneiderte Dämpfungsverhalten sein. Um das strukturmechanische Verhalten von hybriden Laminaten und Bauteilen präzise vorherzusagen, nutzen wir nebst geeigneten komplexen Materialmodellen auch eine effiziente Modellierung auf Laminatebene. So kann ein Kompromiss zwischen Prognosegüte und Rechenzeit gefunden werden. Aktuell beschäftigen wir uns insbesondere mit dem optimierten Dämpfungsverhalten von Leichtbaustrukturen durch Elastomerschichten im Laminat.

 

Forschungsschwerpunkte
  • Vorhersage des Vibrationsverhalten von Laminaten mit viskoelastischen Schichten
  • Simulative Abbildung verschiedener Schädigungsarten im Laminat
  • Entwicklung analytischer Ansätze für eine schnelle Analyse unterschiedlicher Laminatkonfigurationen

 

Forschungsprojekte
Ansprechpartner

M.Sc. Alexander Jackstadt
Tel.: +49 721 608-45365
Email: alexander.jackstadt∂kit.edu

 

M.Sc. Henrik Werner
Tel.: +49 721 608-46595
Email: henrik.werner∂kit.edu

 

Bild FAST-LBT
Finite Elemente Modell eines hybriden CFK/ Elastomer/Metall-Laminats

Ausgewählte Veröffentlichungen im Forschungsfeld


Modeling and parameter identification for predicting the Mullins Effect of rubbers used in constrained-layer damping applications
Jackstadt, A.; Frölich, F.; Liebig, W. V.; Weidenmann, K. A.; Kärger, L.
2021, März 16. 91st Annual Meeting of the International Association of Applied Mathematics and Mechanics (GAMM 2021), Kassel, Deutschland, 15.–19. März 2021
Challenges in characterization of polylactic acid (PLA) for thermomechanical material modeling in material extrusion
Frölich, F.; Dörr, D.; Jackstadt, A.; Kärger, L.
2022, Juli 4. 11th European Solid Mechanics Conference (2022), Galway, Irland, 4.–8. Juli 2022
Investigation into the influence of the Mullins effect on the dynamic behavior of hybrid laminates
Jackstadt, A.; Frölich, F.; Liebig, W. V.; Kärger, L.; Weidenmann, K. A.
2022, Juli 7. 11th European Solid Mechanics Conference (2022), Galway, Irland, 4.–8. Juli 2022
Hybrid material additive manufacturing: interlocking interfaces for fused filament fabrication on laser powder bed fusion substrates
Englert, L.; Heuer, A.; Engelskirchen, M. K.; Frölich, F.; Dietrich, S.; Liebig, W. V.; Kärger, L.; Schulze, V.
2022. Virtual and Physical Prototyping, 17 (3), 508–527. doi:10.1080/17452759.2022.2048228
Analytical modeling and investigation of constrained layer damping in hybrid laminates based on a unified plate formulation
Jackstadt, A.; Liebig, W. V.; Kärger, L.
2022. International journal of mechanical sciences, 216 (216), Art.Nr.: 106964. doi:10.1016/j.ijmecsci.2021.106964
Modeling the Mullins effect of rubbers used in constrained‐layer damping applications
Jackstadt, A.; Frölich, F.; Weidenmann, K.; Kärger, L.
2021. Proceedings in applied mathematics and mechanics, 21 (1). doi:10.1002/pamm.202100098
Extension of an analytical solution of a unified formulation to the frequency response of composite plates with viscoelastic layers
Jackstadt, A.; Kärger, L.
2021. Proceedings in applied mathematics and mechanics, 20 (1), Art.-Nr.: e202000234. doi:10.1002/pamm.202000234
Numerical and experimental investigations of the damping behaviour of hybrid CFRP-elastomer-metal laminates
Liebig, W. V.; Sessner, V.; Weidenmann, K. A.; Kärger, L.
2018. Composite Structures, 202, 1109–1113. doi:10.1016/j.compstruct.2018.05.051