Aufgrund vielfältiger Einflussfaktoren weisen die mechanischen Eigenschaften von
Faserverbundwerkstoffen eine vergleichsweise große Streuung auf. Diese führt zu größeren Abschlägen in
den auslegungsrelevanten und branchenübergreifend verwendeten Festigkeitskennwerten (A- und BWerte)
und damit verbunden zu einem erhöhten Bauteilgewicht. Bei der Fertigung von Bauteilen und auf
die Lebensdauer wird somit zu viel CO2 erzeugt. Hier besteht ein erhebliches Einsparungspotential. Daraus
ergibt sich das Thema des Vorhabens zu: Reduktion der CO2-Emission durch Erhöhung der
Werkstoffausnutzung mit Hilfe des 3D-Digitalen Zwillings. Ziel des vorliegenden Vorhabens ist, durch den
Einsatz geeigneter Simulationswerkzeuge und einer umfassenden Werkstoffanalytik ein verbessertes
Verständnis für die Entstehung dieser Streuungen zu schaffen und diese, nach Identifikation kritischer
Einflussfaktoren und durch die konsequente Digitalisierung des Entwicklungsprozesses, maßgeblich zu
reduzieren. Dabei soll der Einsatz digitaler Zwillinge den Nutzen der Ergebnisse über die gesamte
Lebensdauer des Produktes sicherstellen können. Die Zusammensetzung des Projektkonsortiums wurde
derart gestaltet, dass alle relevanten Aspekte des Entwicklungsprozesses durch einschlägig erfahrene
Partner abgedeckt werden können. Dies betrifft insbesondere die Herstellung der Werkstoffkomponenten
(Matrixsysteme, Fasern), die Probenherstellung und Kennwertermittlung, die numerische Berechnung mit
mikro- und makromechanischen Modellierungsansätzen sowie die wissenschaftliche Untersuchung
entsprechender mechanischer Testverfahren. Insbesondere müssen bei Verbundwerkstoffen die Einflüsse
von Temperatur & Feuchte berücksichtigt werden. Die Anisotropie führt zu einer Vervielfachung der
Versuche, da alle Richtungen und auch die Kombination der einzelnen Spannungen betrachtet werden
müssen. Bei metallischen Werkstoffen ist dies in der Regel nicht der Fall.