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Curing Simulations of a Fibre-Reinforced Thermoset on a Micro- and Nano-Scale

Schwab, Felix Konrad

Abstract:
Die Eigenschaftskombination hoher Steifigkeit und Festigkeit bei gleichzeitig niedriger Massendichte rückt die Materialklasse der faserverstärkten Polymere generell stärker in den Fokus von Mobilitätsanwendungen und bewegten Massen. Nachteilig an der Kombination von steifen Fasern und einer zähen, leichten Polymermatrix erweist sich oft die Verwendung unterschiedlicher Materialtypen. Die in dieser Arbeit verwendete Paarung des glasfaserverstärkten Duromers zeichnet sich speziell durch unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten und die chemische Aushärtereaktion des Duromerharzes aus. ... mehr

Abstract (englisch):
The combination of high stiffness and toughness, available at low mass density, makes the material class of fibre-reinforced polymers interesting for applications in the mobility sector and for all kinds of moving masses in general. The advantageous mechanical material properties, arising from the stiff fibres supported by a tough and light polymer matrix, often go along with disadvantages emerging from combining two different material types. This work makes use of the combination of glass fibres and thermoset matrix, which exhibit differences in the thermal expansion coefficient, and the thermoset has to be cured, resulting in chemical shrinkage. ... mehr

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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000096963
Veröffentlicht am 01.08.2019
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Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Materialien - Computational Materials Science (IAM-CMS)
Publikationstyp Hochschulschrift
Jahr 2019
Sprache Englisch
Identifikator KITopen-ID: 1000096963
Verlag Karlsruhe
Umfang X, 249 S.
Abschlussart Dissertation
Fakultät Fakultät für Maschinenbau (MACH)
Institut Institut für Angewandte Materialien - Computational Materials Science (IAM-CMS)
Prüfungsdatum 10.04.2019
Referent/Betreuer Prof. B. Nestler
Projektinformation GRK 2078/1 (DFG, DFG KOORD, GRK 2078/1)
Schlagworte Fibre-Reinforced Polymers, Phase-Field, Molecular Dynamics, Curing Process, Fracture Mechanics
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
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