Auslegung und Dimensonierung von großflächigen polyurethanbasierten Sandwichbauteilen unter BErücksichtigung von konzeptionellen und fertigungstechnischen Einflüssen

Kurzfassung

Eine aktuellere Entwicklung im Bereich Leichtbau ist die Anwendung von Sandwich-strukturen, bei der steife und feste Deckschichten mit einem Kern geringer Dichte kombiniert werden. Diese Schichtverbunde weisen insbesondere in Kombination mit faserverstärkten Deckschichten erhebliche Leichtbaupotentiale auf. Bisher sind jedoch nur allgemeingültige Konstruktionsansätze und Materialauswahlverfahren vorhanden, die keine detaillierte Optimierung von großflächigen polyurethanbasierten Sandwichbauteilen erlauben. Für die Auslegung und Dimensionierung derartiger Strukturen wird im Rahmen der Arbeit zum einen ein detaillierter methodischer Ansatz aufgezeigt, bei dem die konzeptionellen und fertigungstechnischen Einflüsse von großflächigen polyurethanbasierten Sandwichbauteilen berücksichtigt werden. Zum anderen werden die grundlegenden Materialeigenschaften und Versagensarten des Glasfaser-Polyurethan-Papierwabensandwichaufbaus ermittelt und die abgeleiteten Berechnungsmodelle am Beispiel einer neuartigen Motorverkleidung validiert. Die erarbeiteten Ergebnisse liefern somit erstmals die Grundlagen zur systematischen Auslegung von im Polyurethansprühprozess hergestellten Sandwich-Strukturen.