Numerische Untersuchung des elastisch-plastischen Verhaltens eines Fadenverbundwerkstoffes mit metallischer Matrix Eine Fallstudie

Übersicht

Die Fehlervorhersage eines einachsigen Fadenverbundwerkstoffes mit metallischer Matrix erfordert die Kenntnis des nichtlinearen elastisch-plastischen Verhaltens in mikroskopischer Abmessung. Als Fallstudie wurde ein spezieller Verbundwerkstoff mit einem FEM-Programm untersucht. Im plastischen Bereich wurde das klassische, v. Mises Potential' mit dem neuen ‚Übergangsfließpotential‘ unter Berücksichtigung der plastischen Volumendehnung verglichen. Unter transversaler Normalbelastung zeigte der Verbund deutliche Unterschiede in der Zunahme und der Ausdehnung der lokalen plastischen Zonen. Alle kritischen Verformungsstadien wurden von dem ‚Übergangsfließpotential‘ bei geringerer Belastung erreicht.

Summary

Failure prediction of unidirectional fibre-reinforced composite with a metallic matrix needs knowledge about the nonlinear elastic-plastic behaviour in a microscopic scale. A specific composite was investigated using a FEM-program as a case study. In the plastic range the classical ‘v. Mises Potential’ was compared with the new ‘Transition Flow Potential’, taking into account the plastic volume dilatation. Subjected to transverse normal loading the composite showed evident differences in the increase and the spread of locally plastic regions. All critical deformation states were reached by the ‘Transition Flow Potential’ at lower loading.