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This chapter will describe the fundamental aspects and methods for the modeling and simulation of textile reinforcement structures and fiber-reinforced plastic composites (FRPCs). Due to the anisotropic material properties, the simulation of the deformation behavior of textile reinforcement structures is a complex matter. Various approaches will be introduced and simulation solutions based on kinematic models will be discussed in detail. The focus of this chapter is to assist designers and engineers in the design of preforms for complex FRPC components. To correctly configure the composite material according to the expected strains by means of Finite Element Models (FEM), extensive experimental tests for the quantification of composite characteristics are necessary. This contribution will therefore also address modeling and simulation methods based on multi-scale approaches to the determination of special mechanical values of materials.

Dieses Kapitel beschreibt grundlegende Aspekte und Methoden zur Modellierung und Simulation textiler Verstarkungsstrukturen und Faserkunststoffverbunde (FKV). Auf Grund der anisotropen Werkstoffeigenschaften ist die Simulation des Deformationsverhaltens der textilen Verstarkungsstrukturen sehr komplex. Unterschiedliche Ansatze werden vorgestellt und Simulationsmoglichkeiten auf der Basis kinematischer Modelle ausfuhrlich diskutiert. Der Schwerpunkt dieser Ausfuhrungen zielt auf die Unterstutzung der Konstrukteure bei der Preformauslegung fur komplexe FKV-Bauteile. Um den Verbundwerkstoff entsprechend der Belastung des Bauteils mittels Finite Element Modellen (FEM) richtig zu konfigurieren, sind derzeit umfangreiche experimentelle Untersuchungen zur Quantifizierung der Verbundeigenschaften erforderlich. Der Beitrag widmet sich deshalb daruber hinaus Modellierungs- und Simulationsverfahren auf Basis mehrskaliger Betrachtungsweisen zur Ermittlung mechanischer Materialkennwerte.