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Titel:

Untersuchung des Impactverhaltens von CFK-Sandwichstrukturen mit verstärkten Schaumkernen

Autor(en):
T.B. Block, M.I. Zuardy, A.S. Herrmann
Zusammenfassung:
Schaumsandwichstrukturen mit CFK-Deckschichten zeigen in Bezug auf Fertigung und Leichtbau hervorragende Eigenschaften zur Anwendung in Primärstrukturen von Flugzeugen. Ihr Schadenstoleranzverhalten, insbesondere das teilweise unzureichend verstandene Impactverhalten, steht dem jedoch bis auf weiteres im Weg. Verstärkte Kernsysteme zeigen einen vielversprechenden Weg zur Verbesserung dieser Eigenschaften, wobei sich bisher auf die Untersuchung des Schadenswachstums im Schaumkern bzw. dem Interface konzentriert wurde. Anwendungen in Primärstrukturen setzten aber auch ein entsprechendes Verständnis der Schadensentstehung unter z. B. einer Schlagstoßbelastung wie auch eines möglichen Wachstums und der diese beeinflussenden Mechanismen voraus. Dynamische Vorgänge wie Schlagstoßbelastungen können numerisch mit Hilfe der expliziten Finite Elemente Methode simuliert werden. Sandwichstrukturen mit verstärkten Schaumkernen sind dabei eine besondere Herausforderung. Dies liegt einerseits in einem deutlich erhöhten Modellierungsaufwand, der in die Frage mündet, ob eine diskrete oder eine homogenisierte Modellierung der Verstärkungselemente verwendet wird, andererseits in entsprechend längeren Rechenzeiten. Im Falle eines globalen Modells mit entsprechender Strukturantwort erscheint eine homogenisierte Modellierung ausreichend, während bei stärker lokalen Modellen zur Untersuchung von z. B. Schadensmechanismen eine diskrete Modellierung der Verstärkungselemente notwendig ist. In dieser Arbeit werden verschiedene Modellierungs- und Berechnungsansätze für verstärkte Schaumkernsysteme kurz diskutiert und schließlich ein Modellierungsansatz vorgestellt. Der Schwerpunkt liegt in der Anwendung dieser Modelle zur Beschreibung des Impactverhaltens mittels expliziter, numerischer Simulation. Eine darüber hinausgehende Anwendung der gleichen Ansätze für die Untersuchung von z. B. statischen Problemen oder transienten thermo-mechanischen Problemstellungen ist denkbar.
Veranstaltung:
Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2010
Medientyp:
Conference Paper
Sprache:
deutsch
Format:
21,0 x 29,7 cm, 6 Seiten
Veröffentlicht:
Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress Tagungsband - Manuskripte, 2010, 2010, ; S.527-532; 2010; Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn
Preis:
NA
ISBN:
ISSN:
Kommentar:
Klassifikation:
Stichworte zum Inhalt:
Verfügbarkeit:
Bestellbar
Veröffentlicht:
2010


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Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress Tagungsband - Manuskripte, 2010