Voraussetzungen: Grundlagenvorlesungen
 

1. Einführung

2. Werkstoffe
Eigenschaften von üblichen Faserwerkstoffen: Glas-, Aramid und Kohlefasern, Eigenschaften von Matrixwerkstoffen: Duro- und Thermoplaste

3. Eigenschaften der unidirektionalen Einzelschicht
Fasergehalt, Grundbeanspruchen der UD-Schicht, mikromechanischer Modelle, Werkstoffgesetz der UD-Schicht, Einfluss von Temperatur, Feuchtigkeit und Matrixschrumpf

4. Mehrschichtenverbunde
Werkstoffgesetz der geschichteten Platte: klassische Laminattheorie CLT, Eigenschaften von Laminaten: Isotropie, Orthotropie, Anisotropie, Kopplungen von Zug- und Schub- sowie von Membran- und Biegebeanspruchungen, Spannungsermittlung in der unidirektionalen Einzelschicht

5. Versagenskriterien
Festigkeitsverhalten der UD-Schicht, Faserbruch, Zwischenfaserbruch, Bruchkriterien: Maximalkriterien, Pauschalkriterien nach Hoffmann, Puck und Tsai-Wu, Kriterien neuerer Art z.B. Puck, schichtweise Bruchanalyse

6. Berechnung von Faserverbundstrukturen
Netztheorie, Optimale Laminate mit Hilfe mathematischer Optimierung, inhomogene Balkenstrukturen, Balkentheorie vs. klassische Laminattheorie, Einfluss der Querkontraktionszahlen, Krafteinleitungen durch Schlaufen, Bolzen und Klebungen, Erweiterte 3D Laminattheorie, Berechnung von Sandwichstrukturen

7. Fertigung von Faserverbundstrukturen
Laminierverfahren, Legen, Wickeln, Flechten, Injektionsverfahren, Härteverfahren, Pressenhärtung, Vakuumverfahren, Autoklav-Verfahren