M. Kornmann, A. Baeten, N. Majic

Die Peridynamik stellt eine relativ neue, nichtlokale Erweiterung der klassischen Kontinuumsmechanik dar. Da sie ohne räumliche Ableitungen auskommt, eignet sie sich besonders für die Modellierung von Diskontinuitäten wie Rissen. Durch ihren integralbasierten Ansatz können Diskontinuitäten berücksichtigt werden, ohne dass Singularitäten an Rissspitzen entstehen. Das Fiber-Patch-Placement-(FPP)-Verfahren ermöglicht eine präzise Abbildung gekrümmter Lastpfade und trägt damit zur Erhöhung der strukturellen Festigkeit bei. Die Festigkeitsberechnung von FPP-Laminaten ist jedoch weiterhin Gegenstand aktueller Forschung. In dieser Arbeit wird ein peridynamisches Modell entwickelt, das das Versagensverhalten von FPP-Laminaten realitätsnah beschreibt und dadurch genauere Festigkeitsprognosen erlaubt. Ein Modell zur Abbildung der Steifigkeit wurde bereits erstellt, zudem liegen erste Ergebnisse aus Zug-, Biege- und Impactversuchen zum Versagensverhalten von FPP-Laminaten vor.

Peridynamics represents a relatively new, non-local extension of classical continuum mechanics. Since it does not require spatial derivatives, it is particularly well-suited for modeling discontinuities such as cracks. Its integral-based approach allows discontinuities to be considered without creating singularities at crack tips. The fiber patch placement (FPP) method enables a precise representation of curved load paths and thus contributes to increasing structural strength. However, the strength calculation of FPP laminates remains a subject of ongoing research. In this work, a peridynamic model is developed that realistically describes the failure behavior of FPP laminates, thereby allowing for more accurate strength predictions. A stiffness model has already been created, and initial results from tensile, bending, and impact tests on the failure behavior of FPP laminates are available.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2025, Augsburg

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2026

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 6 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2604221225153.451002107339

Peridynamik, Impact

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Kornmann, M.; Baeten, A.; Majic, N. (2025): Modellierung des Impactverhaltens von diskontinuierlich verstärkten Laminaten mittels der Peridynamik. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). urn:nbn:de:101:1-2604221225153.451002107339.

22.04.2026