Project group D: Function-integrating components
Die Teilprojekte des Projektbereichs D befassen sich mit der Entwicklung von neuartigen funktionsintegrierenden Textilverbunden, wie etwa aktuatorischen und sensorischen Textilverbundstrukturen und anisotropen Compliantstrukturen sowie mit den konstruktiv-technologischen Aspekten der Textil-Thermoplastverarbeitung. Insbesondere sollen textilspezifische Anisotropieeffekte und elektrische Leitfähigkeiten von Kohlenstofffasern gezielt ausgenutzt werden. Darüber hinaus erfolgt innerhalb des Projektbereichs D die Erarbeitung von Konstruktionsprinzipien und Verarbeitungstechnologien zur Umsetzung der in den Projektbereichen 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.
The aim of subproject D3 is the development of wired or wireless readable autonomous sensor networks integrated as functional components into textile-reinforced thermoplastic composite structures for measuring physical values and for overload monitoring. In particular, the development of an active piezoelectric sensor suitable for textile composite components is planned. Such a sensor can initiate sufficient monitoring with data buffering in critical situations by activating a system that was previously in stand-by. In addition, the integration of carbon measure fibers into the textile reinforcing structure is aspired for determining the effective strain of the reinforcing fibers.
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.