@phdthesis{Schob2022, author = {Schob, Daniela}, title = {Experimentelle Untersuchung und numerische Simulation des Material- und Sch{\"a}digungsverhaltens von 3D gedrucktem Polyamid 12 unter quasistatischer und zyklischer Beanspruchung}, doi = {10.26127/BTUOpen-6216}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-62167}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2022}, abstract = {F{\"u}r Polymerbauteile hat sich in der industriellen Anwendung das pulverbettbasierte selektive Lasersintern etabliert. Durch den schichtweisen Aufbau k{\"o}nnen hochkomplexe Geometrien f{\"u}gestellenfrei gefertigt und Funktionen direkt bei der Fertigung integriert werden. Durch fertigungstechnologische Grenzen sind additiv gefertigte Bauteile jedoch noch nicht auf dem Niveau von konventionell hergestellten und stehen vor der großen Herausforderung als Konstruktionswerkstoff Anwendung zu finden. Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung und Anwendung eines Berechnungsmodells f{\"u}r additiv gefertigtes Polyamid 12, das das Material- und Sch{\"a}digungsverhalten unter quasistatischen und zyklischen Beanspruchungen abbildet, unter Ber{\"u}cksichtigung der fertigungstechnologischen Gegebenheiten. Die vorliegende Dissertationsschrift widmet sich dabei zun{\"a}chst einer systematischen experimentellen Materialcharakterisierung. Den Grundbaustein daf{\"u}r bildet die Materialklassifizierung in Abh{\"a}ngigkeit der Gleichgewichtszust{\"a}nde, gefolgt von quasistatischen und zyklischen Versuchen. Um Kenntnisse {\"u}ber das Materialgef{\"u}ge zu erlangen, werden die Untersuchungen durch Mikrostrukturanalysen mittels Refraktions- und Computertomographie-Untersuchungen erg{\"a}nzt. Auf dieser Grundlage folgt die ph{\"a}nomenologische Materialmodellierung, mit dem Fokus auf die elastisch-viskoplastische Materialtheorie und der Kopplung mit einem Modell der Sch{\"a}digungsmechanik. Die Basis liefern Modellierungsans{\"a}tze, die bisher zumeist f{\"u}r metallische Werkstoffe Anwendung fanden und in der vorliegenden Arbeit adaptiert und weiterentwickelt werden. Die Umsetzung durch ein Konstitutivmodell umfasst isotrope und kinematische Verfestigung sowie statische und dynamische Erholung. F{\"u}r die Prognose des Sch{\"a}digungsverhaltens werden Porenwachstum, -nukleation sowie Kolaeszenz beachtet. Die Modellparameter werden mittels Sensitivit{\"a}tsanalyse und Optimierung anhand der Versuchsdaten des Polyamid 12 identifiziert und validiert. Die Verifikation des entwickelten Berechnungsmodells mit Versuchen, die nicht f{\"u}r die Parameteridentifizierung verwendet werden, zeigt, dass das reale Material- und Sch{\"a}digungsverhalten von Polyamid 12 mit hoher Genauigkeit abgebildet wird.}, subject = {Additive Fertigungsverfahren; Selektives Lasersintern; Materialmodell; Sch{\"a}digungsmodell; Chaboche; Additive manufacturing; Selective laser sintering; Material model; Polyamid 12; Rapid Prototyping (Fertigung); Selektives Laserstrahlsintern; Damage model; Gurson-Tvergaard-Needleman; Kunststoffpr{\"u}fung}, language = {de} }