Dissertation/Thesis Abstract

Modeling of Self-Healing Polymers and Polymeric Composite Systems
by Specht, Steffen, Ph.D., Universitaet Duisburg-Essen (Germany), 2017, 126; 10802889
Abstract (Summary)

Die vorliegende Arbeit behandelt die kontinuumsmechanische Materialmodellierung von selbstheilenden Kunststoffen auf der Grundlage der Theorie poröser Medien (TPM). Die meisten Ansätze zur numerischen Beschreibung von selbstheilenden Materialien basieren auf der Continuum-Damage-Healing-Mechanics (CDHM) Methode. Diese Methode ermöglicht zwar die Beschreibung der Ab- und Zunahme der strukturellen Festigkeit auf Grund von Schädigungs- und Heilungseffekten, Interaktionen der verschiedenen Komponenten in solch einem Mehrkomponentenmaterial, können allerdings nicht berücksichtigt werden. Im Gegensatz dazu können im Rahmen der TPM Interaktionen (z. B. Differenzgeschwindigkeiten, Phasenübergänge, Temperaturaustauch etc.) beschrieben werden.Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der thermodynamisch konsistenten Formulierung eines Mehrphasenmodells zur Beschreibung von Schädigungs- und Heilungseffekten in einem selbstheilenden Polymer. Anschließend wird das Modell um ein transversal isotropes Antwortverhalten erweitert, um auch selbstheilende faserverstärkte Kunststoffe mit abbilden zu können. Simulationen von verschiedenen Randwertproblemen zeigen die Anwendbarkeit des Modells auf, wobei im letzten Beispiel die Phasenfeld-methode zur Beschreibung der Schädigung in die Modellierung mit einbezogen wird.

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Advisor: Bluhm , Joachim
Commitee:
School: Universitaet Duisburg-Essen (Germany)
School Location: Germany
Source: DAI-C 81/1(E), Dissertation Abstracts International
Source Type: DISSERTATION
Subjects: Engineering, Polymer chemistry
Keywords: Self-healing polymers, Polymeric composite systems
Publication Number: 10802889
ISBN: 9781392681350
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