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Hallo zusammen,

ich möchte in meiner Diplomarbeit eine Berechnung der bereits bekannten E-Moduli von GFK durchführen. In der Literatur sind sowohl die Werte für die E-Moduli der Komponenten Glasfasern und Matrix, als auch die E-Moduli für den Faserverbundwerkstoff von unidirektionalem GFK zu finden. Berechnet wir nach der Mischungsregel. Die am häufigsten in der Literatur vorkommenden Werte für die E-Moduli sind 27.000 N/mm² in Faserrichtung und 8.500 N/mm² für den E-Modul quer zur Faserrichtung. Wenn ich jedoch von einem E-Modul von 73.000 N/mm² für Glas und 3500 N/mm² für den Matrix-Werkstoff, mit einem Faservolumengehalt von 0,6, ausgehe, komme ich nicht auf die oben genannten E-Moduli. Verwende ich vielleicht die falschen Werte?
Ich wäre sehr froh wenn mir jemand bei dem Problem weiter helfen könnte.

Viele Grüße
mamü

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Eine Ursache für die Abweichung kann sein, daß die Faser nicht so schön regelmäßig in der Matrix liegen wie man sich das theoretisch vorstellt. Sondern die die krümmen sich in alle Richtungen. Bei Belastung strecken sich die Fasern dann erst mal gerade. Die mit der größten Belastung werden auch gleich reißen.

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Klaus           Solid Edge V 19 SP12  Acad LT 2000

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Hallo mamü,

DAS GFK-Laminat gibt es eben nicht, wie Du schon selbst rausgefunden hast. Du musst Dir die Werte für DEIN Laminat schon selbst herleiten. (Glasfaserart, Martixsystem, Faservolumengehalt, Fertigungsverfahren, Ausrichtung, Schichtaufbau, usw)

Standardmäßig wird wohl von bei den UD-Angaben von ca. 30 Volumen-% ausgegangen, was einem sehr guten Handlaminat oder mäßigen Vakuuinfusionslaminat entspricht. 60% sind nur mit sehr hochwertigen und entsprechend aufwändigen Verfahren herstellbar (Prepreg, RTM).

Die Kennwerte gelten für UD-Laminate mit gestreckten und perfekt gerichteten Fasern. Abweichungen der Faserorientierung werden dabei nicht berücksichtigt.

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Gruß
Frank

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Dann kann ich also nicht davon ausgehen, dass der E-Modul für Glas von 73000N/mm² auch auf mein Glas zutrifft? Mir ist schon klar, dass ich die E-Moduli für den Verbundwerkstoff selbst berechnen muss. Wenn dann aber die E-Moduli der Komponenten so stark streuen, warum sind dann in der Litertur immer ähnliche Werte angegeben?
Vielleicht sollte ich mal den Hersteller fragen, wie er das berechnet hat.
Beim Faservolumengehalt bin ich mir mit 0,6 sicher. Die Profile sind nach dem Pultrusionsverfahren hergestellt.

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Dann kann ich also nicht davon ausgehen, dass der E-Modul für Glas von 73000N/mm² auch auf mein Glas zutrifft? Mir ist schon klar, dass ich die E-Moduli für den Verbundwerkstoff selbst berechnen muss. Wenn dann aber die E-Moduli der Komponenten so stark streuen, warum sind dann in der Litertur immer ähnliche Werte angegeben?
Vielleicht sollte ich mal den Hersteller fragen, wie er das berechnet hat.
Beim Faservolumengehalt bin ich mir mit 0,6 sicher. Die Profile sind nach dem Pultrusionsverfahren hergestellt.

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Doch deine Faserwerte stimmen und sind für E-glas passend.

Zitat:

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Original erstellt von F.Anna:

Standardmäßig wird wohl von bei den UD-Angaben von ca. 30 Volumen-% ausgegangen

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Gruß
Frank

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Ach so, bei 30% Volumenanteil komme ich auch auf etwa den selben Wert wie in der Litertur angegeben ist.
Das ist ja super, danke schön, hast mir sehr geholfen.

Viele Grüße
mamü

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