Micromechanical modeling of short-fiber reinforced composites

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Vorhersage des elastischen Verhaltens von kurzfaserverstärkten Werkstoffen duch Mean-Field-Homogenizierungsmethoden, die experimentell ermittelte und künstlich Mikrostrukturinformationen in diskreter und gemittelter Form berücksichtigen. Die Vorhersagen werden mit Experimenten und mit voxelbasierten Vollfeldlösungen verglichen. Es wird untersucht, ob für solche Vorhersagen der Orientierungstensor zweiter Stufe die Mikrostruktur ausreichend beschreibt.This work is focused on the prediction of elastic behavior of short-fiber reinforced composites by mean-field homogenization methods, which account for experimentally determined and artificially constructed microstructure data in discrete and averaged form. The predictions are compared with experimental measurements and a full-field voxel-based approach. It is investigated, whether the second-order orientation tensor delivers a sufficient microstructure description for such predictions.

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Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Vorhersage des elastischen Verhaltens von kurzfaserverstärkten Werkstoffen durch Mean-Field-Homogenizierungsmethoden, die experimentell ermittelte und künstlich Mikrostrukturinformationen in diskreter und gemittelter Form berücksichtigen. Die Vorhersagen werden mit Experimenten und mit voxelbasierten Vollfeldlösungen verglichen. Es wird untersucht, ob für solche Vorhersagen der Orientierungstensor zweiter Stufe die Mikrostruktur ausreichend beschreibt. This work is focused on the prediction of elastic behavior of short-fiber reinforced composites by mean-field homogenization methods, which account for experimentally determined and artificially constructed microstructure data in discrete and averaged form. The predictions are compared with experimental measurements and a full-field voxel-based approach. It is investigated, whether the second-order orientation tensor delivers a sufficient microstructure description for such predictions.