Eigenschaften von Wabenkernen für Sandwichstruk­turen bei zyklischer mechanischer Belastung

In Luftfahrzeugen sind verschiedene Strukturbauteile, wie Ruder, Fußbodenplatten, teilweise ganze Rümpfe von Business-Jets, Verkleidungen, Trennwände, etc., in Sandwichbauweise ausgeführt. In Verbindung mit Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) in den Deckschichten und Honigwabenstrukturen als Kerne besitzen diese Strukturen sehr hohe gewichtsspezifische mechanische Eigenschaften. Die Wabenkerne haben vor allem die Aufgabe die zwischen den Deckschichten wirkenden Lasten sicher aufzunehmen und zu übertragen. Im Fall von Flugzeugbauteilen (z.B. Fußbodenplatten) wirken häufig zyklische Belastungen auf die Strukturen. Zur Vorhersage der Auswirkungen zyklischer Belastungen sind geeignete Simulationsmethoden erforderlich. Diese erfordern zunächst die Bereitstellung von Kenntnissen über das grundlegende Verhalten der Strukturen sowie deren Materialien bei zyklischen Belastungen. Darauf aufbauend sollen Simulationsmethoden zur Vorhersage etabliert werden.

Mögliche Themen für Studienarbeiten

• Experimentelle Ermittlung der mechanischen Eigenschaften papierartiger Materialien unter statischen Belastungen (Zug, Druck, Schub)
• Entwicklung von Aufnahmen für zyklische Belastungen von Proben papierartiger Materialien
• Experimentelle Ermittlung des Verhaltens papierartiger Materialien unter zyklischer Belastung
• Entwicklung eines Versuchsaufbaus zur Bestimmung der zyklischen Eigenschaften von schubbelasteter Sandwichkerne
• Experimentelle Ermittlung des Verhaltens von Honigwabenkernen bei zyklischer Zug-, Druck- bzw. Schubbelastung
• Entwicklung numerischer Simulationsmodelle zyklisch belasteter Wabenkerne sowie Sandwichbauteile mit Wabenkernen
• Konzeption, Konstruktion und Realisierung eines Prüfstandes zur experimentellen Ermittlung des Verhaltens von Fußbodenplatten unter zyklischer Rollbelastung

© Falk Hähnel

© Thomas Eipper

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Herr Dr.-Ing. Falk Hähnel

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Professur für Luftfahrzeugtechnik

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