Heute hat Jan-Lukas Stüven seine Promotionsprüfung erfolgreich abgeschlossen – herzlichen Glückwunsch zu diesem großartigen wissenschaftlichen Meilenstein!
Seine Dissertation trägt den Titel:
„Multi-Scale Modelling of Process-Induced Residual Stresses and the Corresponding Damage in Fibre-Reinforced Semi-Crystalline Thermoplastics“
In seiner Arbeit widmete sich Jan-Lukas der Frage, wie prozessinduzierte Eigenspannungen in faserverstärkten, teilkristallinen Thermoplasten entstehen und welchen Einfluss sie auf das mechanische Verhalten und die Schädigungsmechanismen der Werkstoffe haben. Diese Spannungen resultieren insbesondere aus dem unterschiedlichen thermischen Ausdehnungsverhalten von Faser und Matrix sowie aus kristallisationsbedingter Schwindung während des Herstellprozesses.
Zur Vorhersage dieser Effekte entwickelte und implementierte Jan-Lukas ein neuartiges multiskaliges Modellierungskonzept, das aus mehreren miteinander gekoppelten Finite-Elemente-Modellen besteht. Dieses Framework wurde exemplarisch auf thermoplastische Laminate aus niedrigschmelzendem PPAEK (LMPAEK) angewendet, die mittels Heißpressverfahren konsolidiert wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass bei rein linear-elastischer Materialannahme teils sehr hohe Eigenspannungen auftreten, die lokal sogar die Matrixfestigkeit überschreiten können. Damit unterstreicht seine Arbeit eindrucksvoll die Notwendigkeit, spannungsrelaxierende Mechanismen wie viskoelastisches Materialverhalten in der Modellierung zu berücksichtigen, um realitätsnahe Aussagen über Bauteilverhalten und Schädigung zu ermöglichen.
Mit seiner Dissertation leistet Jan-Lukas einen wichtigen Beitrag zum besseren Verständnis prozessbedingter Eigenspannungen und zur modellbasierten Auslegung von thermoplastischen Faserverbundstrukturen.
Die Arbeiten erfolgten im Rahmen des Projekts FASTHER “Numerische und experimentelle Untersuchung der Betriebsfestigkeit von geschweißten thermoplastischen FKV-Strukturen unter Berücksichtigung von Eigenspannungen” (DFG).
Wir gratulieren Jan-Lukas ganz herzlich zu diesem Erfolg!
E-mail: schmidt_c@ifw.uni-hannover.de
Telefonnummer: +49 (0) 4141 77638-11
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