Ein ressourcenschonender, nachhaltiger Materialeinsatz erfordert neue Strukturwerkstoffe, die zielgerichtet an eine Anforderung angepasst werden k?nnen. Dafür bieten sich vor allem hybride Werkstoffsysteme an, die durch eine Kombination mehrerer Werkstoffe die Einstellung eines optimierten und an die gegebenen Anforderungen angepasstes Eigenschaftsspektrum erm?glichen. Die Entwicklung und der Einsatz neuartiger hybrider Materialkombinationen steht dabei auch immer im engen Zusammenhang mit Ressourceneffizienz. Es ist entscheidend, dass nicht nur neue, energieeffiziente Herstellungsverfahren entwickelt werden, sondern dass durch eine zuverl?ssige Vorhersage der Material- und Struktureigenschaften ein gezielter Werkstoffeinsatz erm?glicht wird. Weiterhin rückt das Thema Recycling immer mehr in den Vordergrund, sodass besonders thermoplastbasierte Faserverbundstrukturen, aktivierbare Grenzfl?chen sowie selbstverst?rkte Kunststoffe und Biopolymere einen vielversprechenden Ansatz bieten.Um hybride Werkstoffsysteme zielgerichtet einsetzen zu k?nnen ist das Verst?ndnis der Eigenschaften moderner Strukturwerkstoffe unabdingbar. Insbesondere Verbundwerkstoffe und hybride Werkstoffverbunde führen durch die Kombination unterschiedlicher

zyklisch). Begleitet wird die Werkstoffprüfung mit optischer, lokal aufl?sbarer Kennwertermittlung mittels digitaler Bildkorrelation.

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Da für die Charakterisierung von hybriden Werkstoffverbunden bisher meist keine standardisierten Verfahren zur Verfügung stehen, zielt die Forschungst?tigkeit besonders auf die Anpassung bestehender Charakterisierungsmethoden sowie die Methodenentwicklung? ab. Es werden Verfahren und Methoden entwickelt, um unter anderem Grenzfl?cheneigenschaften zu untersuchen und Lebensdauerbetrachtungen durchzuführen. In diesem Zusammenhang werden besonders komplexe Beanspruchungen, die auf einer Kombination von mechanischen, thermischen und chemischen Lasten basieren, berücksichtigt.

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Beschreibung des Sch?digungsverhaltens hybrider Werkstoffsysteme

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt stellt die Untersuchung des Versagensverhalten und der Sch?digungsevolution von Verbundwerkstoffen und hybriden Werkstoffverbunden dar. Entscheidend ist hierbei vor allem die Integration von in-situ Prüfverfahren, wie z.B. der Schallemission, der Rasterelektronenmikroskopie oder der Computertomographie, um mechanische Belastung und Sch?digungsentwicklung zeitgleich zu untersuchen. Die post-mortale Untersuchung gesch?digter Strukturen vervollst?ndigt ?die Analyse auftretender Versagensmechanismen.

Neuartige Ans?tze im Bereich der Materialmodellierung

Abgerundet werden die Forschungst?tigkeiten durch die Anpassung und Entwicklung von mehrskaligen Modellierungsans?tzen zur Abbildung der mechanischen Material- und Struktureigenschaften von Verbundwerkstoffen und hybriden Werkstoffverbunden. Zus?tzlich werden zerst?rende und zerst?rungsfreie Prüfverfahren numerisch dargestellt, um Charakterisierungsmethoden und -strategien zu validieren und weiterzuentwickeln.