Einzelfadenbasierte Modellierung von textilen Preform-Prozessen
Patrick Böhler
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der numerischen Abbildung von textilen Preform-Verfahren an den Beispielen des Umflecht- und des Drapierprozesses. Das Ziel ist es, fadenbasierte Modellierungen aufzubauen und auf ihre Tauglichkeit zu überprüfen. Fadenbasierte Modelle stellen die einzelnen Faserbündel dar und bieten den Vorteil, dass mesoskopische Effekte direkt durch die Modellierung abgebildet werden können. Eine Erhöhung des Detaillierungsgrades und der Vorhersagegüte ist dabei das Ziel. Unterschiedliche Modellierungsarten sind Teil dieser Arbeit und ein Vergleich zeigt die unterschiedlichen Möglichkeiten auf. Mögliche Modellierungen unterscheiden sich dabei entweder in den verwendeten Elementtypen in der Finiten Elemente Simulation oder in der geometrischen Abbildung des Faserbündels. Für den Vergleich werden sowohl die Repräsentationen der physikalischen Größen als auch die notwendigen Rechenzeiten herangezogen, da jedes Fadenmodell auch für die Verwendung in der Prozesssimulation der Preform-Herstellung tauglich sein soll.
Es wird eine Bewertung der Modelle durch einen Vergleich mit realen Ergebnissen durchgeführt und eine geeignete Modellierung für die Herstellprozesssimulation gewählt. Der Mehrwert dieser Modellierungsart kann durch die Integration in die so genannte virtuelle Prozesskette aufgezeigt werden.
