Subproject A4

Modeling and production-oriented development of geometrical adapted textile reinforcement structures for nodal points reinforcement of timber material truss

Director

Prof. Dr.-Ing. habil. Dipl.-Wirt. Ing. Chokri Cherif
Institute of Textile Machinery and High Performance Material Technology 

Staff

Dipl.-Ing. (FH) Thomas Engler
Dipl.-Ing. Wolfgang Truemper

Aim

In the first research state it will be shown that it is possible to reinforce timber material by applying load-adapted textile structures made of high-performance fibre materials. The aim for this research state is to transfer the cognitions to the reinforcement of timber connection made of bentwood by means of sterical flat knitted fabrics.

The connection parts are nature-oriented (knot connection) and requires for the realisation sterical flat knitted fabrics in complex geometry with load-adapted and following the path of forces inserted linear reinforcement fibre content. First of all tube-like or plane flat knits will be theoretically modelled for the reinforcement of simple cylindrical connections in which the material dependent variables (fibre material, yarn fineness) particularly the influence of the patterning elements (float, inlay) and flat knit deformation up to the structural elastic limit are introduced. Due to the basic test results and the three-dimensional requirements as well as the mechanical design values the model develops different knot connections. The experimental research work for the implementation of the technological parameters into the control unit of the flat knitting machine and the constructive and drive technological adaptation for processing of weft inlayed yarns in a three-dimensional flat knitted structure decide about risk and success of the project in a high degree.

Results

The collaboration of subproject A1 and C3 in the first research state led to several manufactured reinforcement structures for the reinforcement of hols and the determination of the timber-textile-plastic composite properties and performance. The applied modified stitch bonding technique with integrated warp thread manipulation system as well as the multi-axial warp knitting technique proved their high variability of the manufactured fabrics in yarn placement for plane reinforcements or projected into the two-dimensional plain of sterical reinforcements.
First tests with the biaxial flat knitting technique shows the possibility to manufacture biaxial flat knits made of high-performance fibres in one process step to complicated geometric formed component. Different shaping processes e. g. the variation of mesh density in wale direction can be used. Later in the composite material fibre-volume fraction of approx. 60 % can be achieved. Beside the near net shape production the good drapability of flat weft knits offers a good possibility for the adjustment to a three-dimensional part.

Publications

2006

  • Haller, P.; Birk, T.; Cebulla, H.; Offermann, P.: Fully fashioned biaxial weft knitted and stitch bonded textile reinforcements for wood connections. Composites Part B: Engineering 37 (2006) 4-5, S. 278-285

2005

  • Ünal A.; Offermann P.: Einfluss der Bindung auf die Verformungsverhältnisse von Verstärkungsgestricken. Melliand Textilberichte 86 (2005) 4, S. 258-260
  • Ünal, A.; Offermann, P.; Haller, P.: Development of glass fibre weft knits for textile reinforced wood construction. In: 5. International Textile Conference: Recent Advances and Innovations in Textile and Clothing. Istanbul, Mai 19-21, 2005

2004

  • Diestel, O.; Offermann, P.: Bi- und multiaxial verstärkte Mehrlagengestricke für Faserverbundwerkstoffe. In: Tagungsband 10. Nationales SAMPE-Symposium: Impulse für die Faserverbundtechnologie. – Dresden: 2004
  • Offermann, P.; Cebulla, H.; Diestel, O.; Hoffmann, G.; Pusch, T.; Ünal, A. : Akti ve cözgü örme makinelerinde yenilikler. In: Melliand Türkiye Sayisi.- Istanbul (2004) 1, S. 16-18
  • Cebulla, H.: Formgerechte zwei- und dreidimensionale Mehrlagengestricke mit biaxialer Verstärkung - Entwicklung von Maschine, Technologie und Produkten. - Technische Universität Dresden, Diss., 2004
  • Ünal, A.: Offermann, P., Birk, T.; Haller, P.: Entwicklung von Glasfasergestricken für die Bewehrung von Holzbauteilen unter Berücksichtigung der gestreckte Maschenstruktur. In: 7. Dresdner Textiltagung. – Dresden: Technische Universität Dresden, 2004
  • Haller, P.; Birk, T.; Ünal, A.; Offermann, P.: Textilbewehrte Holzkonstruktionen. In: 7. Dresdner Textiltagung. – Dresden: Technische Universität Dresden, 2004
  • Haller, P.; Birk, T.; Offermann, P.; Ünal, A.: Verbindungskonzept für textilverstärkte Formvollholzprofile - Entwicklung, Fertigung und Prüfung. In: 11. Internationale Chemnitzer Tagung – Stoffliche Verwertung nachwachsender Rohstoffe, Chemnitz. Technische Universität Chemnitz, Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik, Kompetenzzentrum Strukturleichtbau, 2004
  • Haller, P.; Birk, T.; Offermann, P.; Cebulla, H.: Fully fashioned biaxial weft knitted and stitch bonded textile reinforcement for wood connections - In: Composite Part B: Engineering 37 (2005) 4-5, S. 278-285

2003

  • Ünal, A.; Offermann, P.: Entwicklung schlauchförmiger Gestricke mit monoaxialer Verstärkung für Holz-Textil-Kunststoffverbunde. In: ITB-Mitteilungen (2003) 2, S. 28-32
  • Cebulla, H.: Processing LFTs utilising fully fashioned biaxial reinforcement. In: LFTs 2003 Tagung, Brussels, Belgium, (2003). Session 4, Artikel 1, S. 1-11
  • Offermann, P.; Ünal, A.; Engler, Th.: Modellierung und fertigungsgerechte Entwicklung von Verstärkungsgestricken für Holz-Textil-Kunststoffverbunde. In: Curbach, M. (Edt.): Textile Reinforced Structures. Proceedings of the 2nd Colloqium on Textile Reinforforced Structures (CTRS2), Dresden, Germany, 29.9.2003-1.10.2003. Dresden : Sonderforschungsbereich 528, Technische Universität Dresden, 2003, S. 225-234
  • Offermann, P.; Cebulla, H.; Diestel, O.; Hoffmann, G.; Pusch, T.; Ünal, A. : Innovative machines for warp and weft knitting. In: Melliand International 9 (2003) 12, S. 317-319

2002

  • Cebulla, H., Diestel, O.; Offermann, P.: Polar Orthotropic Reinforced Weft Knitted High Performance Spere and Helmet. In: Vortagsmanuskript 34. International Sampe Technical Con-ference, Baltimore, USA, (2002). S. 39-48
  • Cebulla, H.; Diestel, O.; Offermann, P.: Structure Properties Relation of Biaxial Reinforced Mulit-layer Weft Knitted Structures for Reinforced Plastic. In: Vortragsmanuskript der 1. International Textile, Clothing & Design Conference, Dubrovnik, Croatia, (2002). S. 165-170
  • Cebulla, H.; Diestel, O.; Offermann, P.: Polarorthotrop verstärkte Scheibenpreform für die Kunststoffverstärkung. In: Vortragsmanuskript des XLI Congress of the International Federation of Knitting Technologists, Zagreb, Croatia, (2002). S. 180-188
  • Offermann, P.; Abdkader, A.; Engler, Th.; Schierz, M.: Grundlagen textiler Bewehrungsstrukturen zur Verstärkung bestehender Bauwerke. In: SFB528, Textile Bewehrungen zur bautechnischen Verstärkung und Instandsetzung (Arbeits- u. Ergebnisbericht für die Periode II/1999-I/2002) / M. Curbach (Sprecher und Hrsg.). Dresden: Institut für Tragwerke und Baustoffe der TU, 2002. S. 25-74 – urn:nbn:de:swb:14-1127469230731-24201
  • Haller, P.; Wehsener, J.; Offermann, P.; Franzke, G.: Verstärkung von Holzverbindungen mit beanspruchungsgerechten textilen Strukturen. In: 75. Tagung des wissenschaftlichen Beirates der AiF, Magdeburg, November 2002. s. Abstracts NW 03, S. 21 – http://www.aif.de/igf/dokumente/WR-Abstracts.pdf
  • Haller, P.; Wehsener, J.; Offermann, P.; Franzke, G.: Verstärkung von Holzverbindungen mit beanspruchungsgerechten textilen Strukturen. Institut für Baukonstruktionen und Holzbau der TU Dresden, Institut für Textil- und Bekleidungstechnik der TU Dresden – Forschungsbericht zum AiF-Forschungsprojekt Nr. 14 ZBR 1, 2002

2001

  • Cebulla, H.; Diestel, O.; Offermann, P.: Möglichkeiten zur Formgebung bei Biaxial-Gestricken. In: Maschen-Industrie 2 (2001) 2, S. 24-26
  • Cebulla, H.; Diestel, O.; Offermann, P.: Modelling and Production of Fully Fashioned Biaxial Weft Knitted Fabrics. In: Tagungsband zum 1. Autex-Conference. Povoa de Varzim, Portugal, 2001, S. 263-269
  • Franzke, G.; Engler, Th.; Schierz, M.; Abdkadar, A.; Offermann, P.: Erkenntnisse zur Kennwertermittlung, geometrischen Modellierung und Fertigung textiler Bewehrungsstrukturen. In: 1. Fachkolloquium Textilbeton. RWTH Aachen, 2001, S. 71-82 (PDF-Datei, 293 kB)
  • Haller, P.; Wehsener, J.; Offermann, P.; Franzke, G.; Engler, Th.: Reinforcement of wood joints with load-adapted textile structures. In: Techtextil-Symposium 2001. Frankfurt/ Main, April 24th 2001, Lecture No. 328
  • Haller, P.; Wehsener, J.; Offermann, P.; Franzke, G.; Engler, T.: Reinforcement of timber joints with tailored-fibre-placements. Tagungsband: 11th Internationales Techtextil-Symposium, Frankfurt a.M., April 2001.

2000

  • Offermann, P.: Forschung und Lehre zum Bauen mit Textilien an der TU Dresden. In: 4. Symposium “Bauen mit Textilien”. Westsächsische Hochschule Zwickau (FH, Hochschulteil Reichenbach), 22. Sept. 2000
  • Cebulla, H.; Diestel, O.; Offermann, P.: Modellierung und Umsetzung konturengerechter Biaxial-Gestricke. In: Tagungsband zur 27. Aachener Textiltagung. DWI-Reports 124/2000, Aachen, 29./30. November, S. 56-64

About this page

Massivbau
Last modified: Aug 14, 2024