Projektbereich D: Funktionsintegrierende Bauelemente
B und C erarbeiteten Grundlagen hinsichtlich Crashkompatibilität und Formadaption in einen Technologiedemonstrator.
Im Vordergrund der Entwicklungsarbeiten des Teilprojektes D2 steht die Erhöhung der Zuverlässigkeit, die Reduzierung von Gewicht und Teilevielfalt sowie die Realisierung hochpräziser Bewegungsabläufe von Gelenken, Gliedern und Mechanismenstrukturen durch textilverstärkte nachgiebige Festkörpermechanismen (Compliantstrukturen) mit gezielt einstellbaren richtungsabhängigen Steifigkeiten. Mit diesen neuen Compliantstrukturen auf Basis von zwei- und dreidimensional verstärkten Textilverbunden sollen vorgegebene, komplizierte Bewegungsvorgänge "strukturintern" ermöglicht und klassische Mechanismen mit starren Gelenken und Gliedern abgelöst werden.
Ziel des Teilprojektes D3 ist die Entwicklung von integrationsfähigen drahtgebundenen oder funkabfragbar autonom arbeitenden Sensornetzwerken als Funktionselemente in textilverstärkte Thermoplastverbundstrukturen zur Messung physikalischer Größen sowie zur Überlastkontrolle. Hierzu ist insbesondere die Entwicklung eines textilverbundgerechten aktiven Sensors vorgesehen, der mit Hilfe des piezoelektrischen Effekts ein sich im "stand-by-Betrieb" befindliches System aktivieren kann, um in kritischen Situationen eine ausreichende datenintensive Überwachung mit Zwischenspeicherung zu veranlassen. Darüber hinaus wird angestrebt, Kohlenstoff-Messfasern in die textile Verstärkungsstruktur zu integrieren, um den tatsächlichen Dehnungszustand der verstärkenden Fasern zu ermitteln.
Im Mittelpunkt des zentralen Teilprojektes D4 als Integrationsprojekt steht die wissenschaftliche Durchdringung offener konstruktiv-technologischer Fragestellungen und die systematische Erarbeitung von werkstoffgerechten Konstruktionsprinzipien für hochbelastete Tragwerkskomponenten aus Textil-Thermoplast-Verbunden. Darüber hinaus übernimmt das Vorhaben D4 die systematische Zusammenführung und Verknüpfung der in den einzelnen Teilprojekten entwickelten funktionsspezifischen Lösungsansätze für neue Textilverbunde mit Thermoplastmatrix und ist damit als Integrationsprojekt innerhalb des SFB einzuordnen. Zur Analyse der synergetischen Wechselwirkungen sollen die erarbeiteten Lösungsvarianten am Beispiel eines Technologiedemonstrators, etwa Frontmodul (Stufe I), aus textilverstärkten Strukturkomponenten in funktionsintegrativer Mischbauweise mit Hilfe der Presstechnik umgesetzt werden. Die aus den theoretischen und experimentellen Untersuchungen am Demonstrator entlang der Prozesskette gewonnenen Erkenntnisse fließen in einen Katalog von werkstoffspezifischen Gestaltungshinweisen für Leichtbaustrukturen ein, die in den weiteren Projektphasen für komplexe textilverstärkte Verbundstrukturen ausgebaut und überprüft werden.