On the elastic-plastic behavior of regular honeycomb structures

Innerhalb der Gruppe der periodischen, zellulären Materialien sind Wabenstrukturen mit am leichtesten und widerstandsfähigsten. In dieser Arbeit wird das ebene, elastisch-plastische Verhalten auf drei unterschiedlichen Gröÿenskalen untersucht. Auf der Mikroebene werden Finite-Elemente-Simulationen (FE) mit Hilfe des FE-Werkzeugs Abaqus durchgeführt, um relevante elastische und plastische eektive Materialkennwerte wie den Elastizitätsmodul und die Flieÿäche zu erhalten. Des weiteren wird auf einer meso-Ebene ein Feder-Balken-Modell entwickelt, anhand dessen eine analytische Homogenisierung der Wabenstruktur erfolgt. Das daraus resultierende effektive Modell wird auf der Makroebene in FE Simulationen untersucht, wobei sich zeigt, dass einige Charakteristika der Plastizität von Wabenstrukturen, insbesondere der Beginn von Dehnungslokalisierung, erfolgreich reproduziert werden können. Der vorgeschlagene Ansatz ist neu und erstaunlich einfach, weswegen er gut als Ausgangspunkt für weitere Untersuchungen dienen kann.