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About the Spring-In Phenomenon: Quantifying the Effects of Thermal Expansion and Chemical Shrinkage

Kappel, Erik und Stefaniak, Daniel und Hühne, Christian (2012) About the Spring-In Phenomenon: Quantifying the Effects of Thermal Expansion and Chemical Shrinkage. In: Adaptive, Tolerant and Efficient Composite Structures Research Topics in Aerospace. Springer Berlin Heidelberg. Seiten 275-283. ISBN 978-3642291890 .

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Kurzfassung

A straightforward approach to predict spring-in deformations of angled composite parts is presented. Therefore, a proposal by Radford is extended in order to calculate the spring-in contribution due to chemical shrinkage. For this, the volumetric shrinkage of neat thermoset resin, which is in the range of 2–7%, is transferred to equivalent strains on ply level assuming no shrinkage in fiber direction. As the fiber volume fraction (FVF) affects mechanical and chemical properties significantly, the spring-in angle is affected as well. Therefore, the numerical investigation accounts for the spring in angle and its thermal and chemical contributions depending on the FVF. Classical laminate theory (CLT) is utilized to homogenize layup expansion and shrinkage properties. For validation purposes, model predictions are compared with measurement results gained from one manufactured test specimen. Good agreement between analytical and experimental results is found. Furthermore, the chemical contribution of the total springin angle Du turned out to be significantly larger than the thermal contribution.

Dokumentart:Beitrag in einem Lehr- oder Fachbuch
Titel:About the Spring-In Phenomenon: Quantifying the Effects of Thermal Expansion and Chemical Shrinkage
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Kappel, Erikerik.kappel@dlr.de
Stefaniak, Danieldaniel.stefaniak@dlr.de
Hühne, Christianchristian.huehne@dlr.de
Datum:30 Juni 2012
Erschienen in:Adaptive, Tolerant and Efficient Composite Structures
Seitenbereich:Seiten 275-283
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der Herausgeber
Wiedemann, Martinmartin.wiedemann@dlr.de
Sinapius, Michaelmichael.sinapius@dlr.de
Verlag:Springer Berlin Heidelberg
Name der Reihe:Research Topics in Aerospace
ISBN:978-3642291890
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Spring-In, Deformations, CFRP
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Starrflügler
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Starrflüglerforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Strukturen & Werkstoffe
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik > Funktionsleichtbau
Hinterlegt von: Daniel Stefaniak
Hinterlegt am:20 Jun 2012 09:48
Letzte Änderung:20 Jun 2012 09:48

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