@article{RomanoEhrlichGebbeken, author = {Romano, Marco and Ehrlich, Ingo and Gebbeken, Norbert}, title = {Parametric characterization of a mesomechanic kinematic caused by ondulation in fabric reinforced composites: analytical and numerical investigations}, series = {Frattura ed Integrit{\`a} Strutturale (Fracture and Structural Integrity)}, volume = {11}, journal = {Frattura ed Integrit{\`a} Strutturale (Fracture and Structural Integrity)}, number = {39}, doi = {10.3221/IGF-ESIS.39.22}, pages = {226 -- 247}, abstract = {A parametric characterization of a mesomechanic kinematic caused by ondulation in fabric reinforced composites is investigated by analytical and numerical investigations. Due to the definition of plain representative sequences of balanced plain-weave fabric reinforced single layers based on sines the variable geometric parameters are the amplitude and the length of the ondulation. The mesomechanic kinematic can be observed in both the analytic model and the FE-analyses. The analytic model yields hyperbolic correlations due to the strongly simplifying presumptions that neglect elasticity. In contrast the FE-analyses yield linear correlations in much smaller amounts due to the consideration of elastic parts, yet distinctly.}, language = {en} } @phdthesis{Romano, author = {Romano, Marco}, title = {Charakterisierung von gewebeverst{\"a}rkten Einzellagen aus kohlenstofffaserverst{\"a}rktem Kunststoff (CFK) mit Hilfe einer mesomechanischen Kinematik sowie strukturdynamischen Versuchen}, publisher = {Shaker}, address = {Aachen}, isbn = {978-3-8440-5177-3}, doi = {10.2370/9783844051773}, pages = {254}, abstract = {Die vorliegende Arbeit behandelt die analytische und numerische Identifikation einer mesomechanischen Kinematik in gewebeverst{\"a}rkten Einzellagen sowie deren Validierung {\"u}ber die Strukturdynamik von flachen stabf{\"o}rmigen Probek{\"o}rpern aus kohlenstofffaserverst{\"a}rktem Kunststoff (CFK). Unter der Voraussetzung, dass das wiederholte Wirken der Kinematik Energie dissipiert, tr{\"a}gt sie bei zyklischer viskoelastischer Deformation zus{\"a}tzlich zur reinen viskoelastischen Werkstoffd{\"a}mpfung in gewebeverst{\"a}rkten Einzellagen bei. Die analytischen und numerischen Untersuchungen beschr{\"a}nken sich auf die Betrachtung des ebenen, zweidimensionalen Zusammenhangs einer vollst{\"a}ndigen Ondulation bzw. einer repr{\"a}sentativen Sequenz in Dickenrichtung. Zur Parameteridentifikation werden die geometrischen Abmessungen in definierten Schritten variiert. Daf{\"u}r wird der Grad der Ondulation in gewebeverst{\"a}rkten Einzellagen {\~O}=A/L als dimensionslose Kennzahl eingef{\"u}hrt. Zur Validierung der d{\"a}mpfungserh{\"o}henden Wirkung der in den analytischen und numerischen Untersuchung identifizierten mesomechanischen Kinematik in gewebeverst{\"a}rkten Einzellagen werden in experimentellen strukturdynamischen Untersuchungen frei abklingende Transversalschwingungen von einseitig fest eingespannten Probek{\"o}rpern untersucht. Im Detail werden flache stabf{\"o}rmige Probek{\"o}rper aus kohlenstofffaserverst{\"a}rktem Epoxidharz mit Lagenaufbauten aus 0°-unidirektionalen und gewebeverst{\"a}rkten Einzellagen untersucht. Die Ergebnisse der experimentellen strukturdynamischen Untersuchungen dienen schließlich der Validierung des analytischen Modells und der numerischen Berechnungen. Die d{\"a}mpfungserh{\"o}hende Wirkung der identifizierten mesomechanischen Kinematik wird schließlich in Abh{\"a}ngigkeit des eingef{\"u}hrten Grades der Ondulation {\~O} quantifiziert.}, language = {de} } @article{RomanoEhrlichGebbeken, author = {Romano, Marco and Ehrlich, Ingo and Gebbeken, Norbert}, title = {Structural mechanic material damping in fabric reinforced composites}, series = {Archives of Materials Science and Engineering (ArchivesMSE)}, volume = {88}, journal = {Archives of Materials Science and Engineering (ArchivesMSE)}, number = {1}, doi = {10.5604/01.3001.0010.7747}, pages = {12 -- 41}, abstract = {Purpose: A review regarding the acting mechanisms of structural dynamic material damping in fabric reinforced composites is presented. Design/methodology/approach: Mechanical acting principles identified by different investigations are considered. Aspects of the determination and calculation of structural mechanical material properties of fabric reinforced composites are described. Approaches intending the description and classification of ondulations in fabrics reinforced single layers are demonstrated. Findings: The mesomechanic geometry of fabrics is not considered sufficiently by relatively simple homogenization approaches. Yet, it significantly affects its structural dynamic material properties, especially the dynamic ones. Research limitations/implications: In each case the different damping mechanisms act coupled and occur at the same time. Therefore a separation procedure is required in any case. Practical implications: Against the background of the comparison and remarks of the presented papers a reasonable further procedure is recommended. Thereby, FE-calculations with a parametrical variation of the mesomechanic geometry in order to identify kinematic correlations due to geometric constraints are suggested. Originality/value: The idea of the representation of the geometric conditions in terms of a degree of ondulation is described. Such a non-dimensional specific value representing the intensity of the ondulation would enable the comparability of the results of different kinds of investigations.}, language = {en} }