Teilprojekt E1: Entwicklung textilverbundgerechter Bauweisen und Integration von funktionalen Schnittstellen
Ziel des Teilprojektes E1 ist die Entwicklung einer neuen textilverbundgerechten Bauweise für Hybridgarn-Textil-Thermoplast-(HGTT-)Verbundkomponenten auf Grundlage einer systematischen Verzahnung der in den einzelnen Teilprojekten des SFB 639 erarbeiteten Lösungen. Hierzu wird ein Technologiedemonstrator "Funktionsintegrativer Fahrzeugsystemträger (FiF)" mit Hilfe der gesamten SFB-Prozesskette abgebildet. Der Technologiedemonstrator ist modular aufgebaut, so dass eine große Vielfalt von Baugruppen und Funktionen durch die unterschiedlichen neuartigen Halbzeugstrukturen aus textilverstärkten Thermoplasten dargestellt werden können. Darüber hinaus ist eine Online-Erfassung der mechanischen Beanspruchungen etwa durch integrierte Sensornetzwerke in den Tragstrukturen geplant. Dies eröffnet u.a. die Möglichkeit, versagenskritische Lasten bzw. Schädigungen der Tragstrukturen zu detektieren bzw. die fahrdynamischen Eigenschaften des Technologiedemonstrators mittels aktiver Systeme an dessen jeweilige Beanspruchungen anzupassen.
Auf Grundlage erster Untersuchungen im Teilprojekt D4 werden weitere Hinweise zur werkstoff- und beanspruchungsgerechten Konstruktion von Basiskomponenten aus HGTT-Verbunden mittels numerischer und experimenteller Untersuchungen abgeleitet und systematisiert. Diese Konstruktionshinweise werden mit Hilfe einer Parametersensitivitätsanalyse bewertet, um hieraus textilverbundgerechte Konstruktionsprinzipien zu erarbeiten und in einem Katalog zusammenzuführen. Dabei erfolgt eine Klassifizierung der Parameter nach werkstofflichen und geometrischen Gesichtspunkten sowie nach technisch relevanten Lagerungs- und Lastfällen. Darüber hinaus wird in dem zu erstellenden Konstruktionskatalog speziell der Einfluss von Bauteilfügungen auf das Tragverhalten der textilverstärkten Leichtbaustrukturen berücksichtigt.
Ein weiterer Schwerpunkt bei der Entwicklung von HGTT-Verbunden mit hoher Funktionsintegration ist die Konzeption neuartiger funktionaler Schnittstellen zwischen den einzelnen Basiskomponenten. Diese Verbindungen dienen sowohl der Kraftübertragung als auch der Übertragung von elektrischer Energie und Signalen für die integrierten Sensornetzwerke. Hierzu werden auf Basis der im Projektbereich B zu entwickelnden Verbindungstechniken funktionale Schnittstellen entworfen und bereitgestellt. In den Fügebereichen der zu verbindenden Basiskomponenten sind für die Gewährleistung der elektrischen Leitfähigkeit angepasste funktionalisierte Hybridgarne anzuordnen.
Leitung
Dr.-Ing. Frank Adam
TU Dresden
Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik
01062 Dresden
Tel.: +49 351 463-38149
Fax: +49 351 463-38143
Dr.-Ing. Pawel Kostka
TU Dresden
Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik
01062 Dresden
Tel.: +49 351 463-38151
Fax: +49 351 463-38143