Bauweisenentwicklung
Der Bereich Bauweisenentwicklung umfasst die beanspruchungs- und fertigungsgerechte Entwicklung von Leichtbaustrukturen aus Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffen (FKV) sowohl für neue Anwendungen als auch für die Substitution bestehender Konstruktionen aus anderen Werkstoffen. Eingesetzt werden Finite-Elemente-Programmsysteme (insbesondere ANSYS) mit speziellen Vernetzungs- und CAD-Programmen (ANSA bzw. Pro-Engineer) und eigenentwickelte Subroutinen zur Modellierung und Beschreibung von Festigkeit und Versagensmechanismen von FKV (Festigkeitskriterien, Degradation, nicht-lineare Materialmodelle, Einheitszellenmodellierung, Varianzanalyse).
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| Branchen | Anwendungen (Beispiele) |
|---|---|
| Luftfahrt | Rumpf- und Leitwerkstrukturen Hochauftriebskomponenten |
| Automobilbau | Karosserie- und Fahrwerkstrukturen |
| Maschinenbau | schnell bewegte Maschinenteile |
| Sport und Freizeit | Fahrradrahmen |
| Militär und Sicherheit | lasttragende Strukturen |
| Energie | Druckbehälter |
Spezielle Leistungmerkmale
- eigene FE-Routinen zur 2D/3D-Festigkeitsberechnung (Puck-Wirkebenenkriterium) einschließlich Degradationsanalyse
- Berücksichtigung von nichtlinearem Werkstoffverhalten
- analytisches Laminatanalysewerkzeug LION (Eigenentwicklung)
- optische 3D-Dehnungs- und Verformungsmessung im Millimeter- bis Metermaßstab mit FE-Strukturanalyse-Kopplung (ANSYS), Acoustic-Emission- und Phased-Array-Ultraschall-Messtechnik
Typische Werkstoffe
- GFK
- CFK
- kontinuierlich faserverstärkte Polymere
Typische Fragen
- Ist es möglich, metallische Bauteile durch eine faserverbundgerechte Konstruktion zu ersetzen?
- Kann durch eine optimierte Auslegung eines FKV-Bauteils eine Gewichtseinsparung oder eine höhere Leistungsfähigkeit erzielt werden?
- Kann eine Schadensursache eines FKV-Bauteils durch eine nachträgliche Analyse identifiziert werden und wie lässt sich ein Schaden durch realitätsnahe Modellierung vermeiden