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An Efficient Multiscale Method for Modeling Progressive Damage in Composite Materials

  • An efficient multiscale approach is established in order to compute the macroscopic response of nonlinear composites. The micro problem is rewritten in an integral form of the Lippmann-Schwinger type and solved efficiently by Fast Fourier Transforms. Using realistic microstructure models complex nonlinear effects are reproduced and validated with measured data of fiber reinforced plastics. The micro problem is integrated in a Finite Element framework which is used to solve the macroscale. The scale coupling technique and a consistent numerical algorithm is established. The method provides an efficient way to determine the macroscopic response considering arbitrary microstructures, constitutive behaviors and loading conditions.

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Metadaten
Verfasserangaben:Johannes Spahn
URN (Permalink):urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-39800
ISBN:978-3-942695-09-1
Betreuer:Ralf Müller
Dokumentart:Dissertation
Sprache der Veröffentlichung:Englisch
Veröffentlichungsdatum (online):30.01.2015
Datum der Erstveröffentlichung:30.01.2015
Veröffentlichende Institution:Technische Universität Kaiserslautern
Titel verleihende Institution:Technische Universität Kaiserslautern
Datum der Annahme der Abschlussarbeit:09.12.2014
Datum der Publikation (Server):02.02.2015
Freies Schlagwort / Tag:composite materials; computational homogenization; continuum damage mechanics; multiscale analysis
Seitenzahl:X, 120
Fachbereiche / Organisatorische Einheiten:Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik
DDC-Sachgruppen:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Lizenz (Deutsch):Standard gemäß KLUEDO-Leitlinien vom 28.10.2014