Entwicklung und Demonstration zertifizie­rungsgerechter Auslegungsme­thoden für Faser-Thermoplast-Verbund (FTV) Profilen in der Luftfahrt

Projektinhalt

Für die Luftfahrt der Zukunft leistet der Leichtbau eine Schlüsseltechnologie für einen sparsamen Umgang mit Ressourcen. So bietet z.B. die gezielte Anwendung von Hohlprofilen aus Faser-Thermoplast-Verbund (FTV) im Flugzeugbau das Potential zu einer erheblichen Gewichtseinsparung. Derzeit fehlen kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) allerdings die Möglichkeiten, effizient neue FTV-Produkte in den Luftfahrtmarkt einbringen zu können. Aktuell ist zum einen noch keine validierte Auslegungsmethodik hierfür vorhanden. Zum anderen muss eine entsprechende Luftfahrt-Zulassungsmethode für FTV-Hohlprofile geschaffen werden.

Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist das Handwerkzeugs zur Zulassung von FTV-Hohlprofil-Luftfahrtprodukten zur Verfügung zu stellen. Dazu wird das erforderliche Handwerkszeug zur standardisierbaren Entwicklung und Zulassung von Faser-Verbund-Hohlprofilen erarbeitet. Zur Absicherung sollen die Methoden und Prozesse experimentell anhand einer Demonstration des Hohlprofils auf dem Forschungsflugzeug der TU Dresden validiert werden. Behandelt werden im Rahmen des Projekts folgende Punkte:

• Ermittlung zulassungsrelevanter Paragraphen, Beschreibung möglicher generischer Zulassungswege sowie Durchlauf des musterhaften Zulassungsweges
• Analytische, numerische und experimentelle Bestimmung kritischer Lastzustände für die Strukturauslegung des Funktionsmusters
• Entwicklung einer analytischen Auslegungsmethode für Hohlprofile aus Faserverbundwerkstoffen und deren Integration in das Open-Source Institutstool eLamX²
• Aufbau eines Optimierungsmodells zur Berücksichtigung fertigungskritischer Aspekte mittels evolutionärer Algorithmen
• Charakterisierung des Materials und Verifikation der analytischen Auslegungsmethode anhand von Versuchen
• Numerische Auslegung & Festigkeitsnachweis von Lasteinleitungspunkten
• Aufbau eines Prüfstands und Erprobung des Funktionsmusters im Labor: Durchführung des Limit Load Tests
• Erprobung des Funktionsmusters am Forschungsflugzeug der TU Dresden

Projektdaten

Verbundprojekt	KMU-geeignete Methoden zur Auslegung und systematisierten Zertifizierung von Faser-Thermoplast-Verbund (FTV) Profilen in der Luftfahrt
Projektkoordinator	herone GmbH
Projektpartner	herone GmbH
Projektlaufzeit	01/2024 - 06/2026
Förderprogramm	EFRE Technologieförderung / FuE-Verbundprojektförderung 2021-2027
Förderkennzeichen	4375
Fördergeber	SAB Sächsische Aufbaubank -Förderbank

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