Auswirkungen des lokalen Beulversagens von Wabenkernen auf das globale Festigkeitsversagen von Sandwich-Biegeproben

ISBN-13: 9783656880288 / Niemiecki / Miękka / 2015 / 72 str.

Klaus Ullrich

Opis

Studienarbeit aus dem Jahr 2003 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Luft- und Raumfahrttechnik, Note: 1,3, Technische Universitat Berlin (Institut fur Luft- und Raumfahrttechnik), Sprache: Deutsch, Abstract: Diese Arbeit untersucht, inwieweit bei einem ebenen Sandwichtragwerk lokales Stabilitatsversagen des Kerns fur das Festigkeitsversagen der Struktur mitverantwortlich gemacht werden kann. Zunachst wird der Vierpunkt-Biegeversuch analytisch nachgerechnet und die Testdaten werden mit dem Ergebnis verglichen sowie die einzelnen Wandsegmente des Hexagonalkerns als Stege eines Biegetragers betrachtet und als solche einer Beulanalyse unterzogen. Die beulkritische Last wird mit Hilfe einer kombinierten Beulhypothese aus Druckkomponente und Schubkomponente bestimmt. Fur eine Untersuchung des globalen Deformationsverhaltens des Sandwichverbundes liefert die Sandwich-Membrantheorie gute Ergebnisse. Diese Theorie kann jedoch nur so lange angewandt werden, so lange sich der Sandwich nahezu ideal, gema den Voraussetzungen der Sandwich-Membrantheorie, verhalt. Werden groere Lasten punktuell eingeleitet, kann es allerdings sein, dass diese Voraussetzungen nicht mehr erfullt werden. Es muss untersucht werden, ob der Kern diese Lasten aushalt. Die Kernanalyse zeigt, dass die Stabilitat des Kerns sehr stark von der Dicke der Wabenwande abhangt. Durch Verstarkung der Stege kann eine ausreichende Stabilitat gewahrleistet werden. Durch starkere Wabenwande erhoht sich aber auch das Gewicht des Kerns. Um das Gewicht gleich zu halten oder zu senken, muss der Wabendurchmesser erhoht werden. Die Begrenzung hierfur ist die ausreichende Schubfestigkeit der Klebeverbindung zwischen dem Kern und den Deckhauten, da sich durch die Vergroerung der Waben die Lange der Klebekanten erhoht. Durch die Kernoptimierung kann wegen der Verbesserung der Kernstabilitat nur eine Gewichtsreduzierung des Kerns von 2,9 % erreicht werden, was den Gewichtszuwachs durch den hoheren Kern nicht ausgleicht