Schadenszustände bei gewebten Verbundwerkstoffen

Es gibt neun verschiedene Schadenszustände für gewebte Verbundmaterialien.

Bei gewebten Verbundwerkstoffe gibt es fünf grundlegende Konstitutentenmaterialien: die Matrixkonstituente der Schussgarne, die Faserkonstituente der Schussgarne, die Matrixkonstituente der Kettgarne, die Faserkonstituente der Kettgarne und die Matrixkonstituente, die die reinen Matrixtaschen umfassen. Durch die Verwendung eines ausgefallenen oder nicht ausgefallenen Zustands dieser fünf Konstituenten gibt es insgesamt neun verschiedene Schadenszustände für das gewebte Verbundmaterial.

Schadenszustand 1: Alle Konstituenten nicht ausgefallen

Schadenszustand 2: Ausgefallene Matrixkonstituente im Schussgarn

Schadenszustand 3: Ausgefallene Matrixkonstituente im Kettgarn

Schadenszustand 4: Ausgefallene Matrixkonstituenten in den Schuss- und Kettgarnen

Schadenszustand 5: Ausgefallene Faser- und Matrixkonstituenten im Schussgarn

Schadenszustand 6: Ausgefallene Faser- und Matrixkonstituenten im Kettgarn

Schadenszustand 7: Ausgefallene Faser- und Matrixkonstituenten im Schussgarn, ausgefallene Matrix im Kettgarn

Schadenszustand 8: Ausgefallene Faser- und Matrixkonstituenten im Kettgarn, ausgefallene Matrix im Schussgarn

Schadenszustand 9: Ausgefallene Faser- und Matrixkonstituenten in den Kett- und Schussgarnen

Anmerkung: Obwohl die aktuelle Implementierung von Helius PFA nicht explizit ein Fehlerkriterium auf die Matrixkonstituente anwendet, die die reinen Matrixtaschen umfasst, wird die Matrixtasche für die Schadenszustände 4-9 auch als ausgefallen angenommen.

Wie bei unidirektionalen Verbundwerkstoffen hängt die MCT-Zerlegung direkt von den Steifheitseigenschaften der verschiedenen Konstituenten ab. Jeder Verbundschadenszustand enthält eine eindeutige Kombination aus ausgefallenen und nicht ausgefallenen Konstituenten. Daher ändert sich die MCT-Zerlegung, wenn das Verbundmaterial von einem Schadenszustand in einen anderen übergeht.