Konstitutive Modellierung Konstruktives Kleben

Duroplast-Klebstoffe sind aufgrund ihrer hohen Festigkeit, Steifigkeit und chemischen Beständigkeit besonders beliebt in strukturellen Anwendungen. Sie können jedoch ein komplexes und stark nichtlineares mechanisches Verhalten aufweisen, das durch mehrere miteinander wechselwirkende Phänomene beeinflusst wird, darunter Aushärtungseffekte, Kriechen, Schwinden, plastische Verformung und Schädigung. Obwohl zahlreiche konstitutive Modelle existieren, berücksichtigen sie in der Regel nur einzelne Aspekte oder spezifische Kombinationen dieser Phänomene und bieten weder einen umfassenden Ansatz noch eine ausreichende Berücksichtigung von Füllstoffen, die die mechanischen Eigenschaften von Klebstoffen deutlich beeinflussen können.

Motiviert durch diese Lücken zielt das Vorhaben darauf ab, ein umfassendes konstitutives Modell für Duroplast-Klebstoffe zu entwickeln und numerisch zu implementieren, das explizit alle relevanten mechanischen Verhaltensweisen sowie den Einfluss von Füllstoffen berücksichtigt. Es wird anhand experimenteller Daten aus mechanischen Tests kalibriert und validiert. Letztendlich wird das entwickelte Modell zuverlässige Vorhersagen zur Leistungsfähigkeit von Klebeverbindungen unter verschiedenen Lastfällen ermöglichen und so sicherere, effizientere und wirtschaftlichere Konstruktionsansätze fördern.

Eine besonders vielversprechende Anwendung ist die klebetechnische Befestigung von Photovoltaikmodulen auf bestehenden dünnen Flachdächern, bei denen herkömmliche Befestigungsmethoden wie Schrauben oder Bolzen möglicherweise nicht umsetzbar sind. Die Klebetechnik bietet eine praktische Alternative, die eine sichere Befestigung ohne Durchdringung der Dachstruktur ermöglicht.

Kontaktperson: Luka Mitrovic