Dit proefschrift presenteert een geavanceerd onderzoek naar het gebruik van constitutieve polymeermodellen binnen een multischaalraamwerk, gericht op de virtuele analyse van schademechanismen in unidirectionele composieten. Door het toepassen van eindige-elementenmodellering (FEM) voor multischaalanalyse, streeft de studie naar een verbeterd voorspellend inzicht in falingsgedragingen in met vezels versterkte polymeer (FRP) composieten. Centraal in deze aanpak is de integratie van micromechanische modellen gebaseerd op representatieve volume-elementen (RVE's) die vezels, polymeermatrix en vezel-matrixinterfaces bevatten. Deze integratie is cruciaal voor het correleren van schademechanismen op micro-niveau met macroscopische schadeobservaties, waardoor de nauwkeurigheid van voorspellingen over materiaalprestaties en delaminatieweerstand wordt verbeterd.
Het onderzoek ontwikkelt een uitgebreid computationeel kader dat experimentele opstellingen op coupon-schaal simuleert, waarbij multischaalmodelleringstechnieken worden gebruikt om een gedetailleerde uitdrukking van de mechanische respons van FRP-laminaten te bieden. Door een cohesieve tractie-scheiding interactiewet op te nemen om interfaciaal gedrag te beschrijven, verrijkt het proefschrift het begrip van breukmechanica binnen het laminaat, waardoor een gedetailleerde analyse van interne architectuur en breukgedrag mogelijk wordt.
Over het geheel genomen draagt dit werk aanzienlijk bij aan het veld door de mechanische prestaties van FRP-composieten te verbeteren door geavanceerde computationele strategieën, waarbij het belang van een multischaalaanpak wordt benadrukt bij het voorspellen en begrijpen van de complexe gedragingen van composietmaterialen. | |