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Stress analysis and design suggestions for multi-loop carbon roving rosettes to reinforce bolt-loaded open-hole laminates

Kärger, Luise und Botzkowski, Tim und Galkin, Siegfried und Wagner, Sebastian und Sikora, Sebastian P. (2016) Stress analysis and design suggestions for multi-loop carbon roving rosettes to reinforce bolt-loaded open-hole laminates. 17th European Conference on Composite Materials (ECCM), 2016-06-26 - 2016-06-30, München, Germany.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
4MB

Offizielle URL: http://www.eccm17.org/

Kurzfassung

The potential of mechanical joints in monolithic carbon fiber reinforced plastics (CFRP) laminates is limited by the poor local bearing response under bolt loads. To improve the mechanical performance of bolt-loaded open holes, often metallic inserts or fiber reinforcements like Advanced and Tailored Fiber Placement (AFP, TFP) are used. In this work, an alternative to AFP and TFP is investigated, where winded carbon rovings are twisted around the bolt and work without sewing. These multi-loop rovings consist of turns around the hole and free slings in the design area around the hole. Based on previously conducted experimental and numerical studies, published in Botzkowski et al. (2016), a model generator has been developed to build up three-dimensional finite element (FE) models on mesoscopic level. The model generator is capable of considering variable design parameters of the multi-loop rosette as well as manufacturing effects like changes in cross sections of the rovings. The applied material models have been parametrized by experimental tests at single-loops and non-reinforced reference laminates. By applying the model generator, various multi-Loop configurations with varying number of turns, number of loops, loop orientations and loop lengths are generated and evaluated in terms of their stress behavior and load bearing capacity. Finally, design proposals for winded multi-loop roving rosettes are derived.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/105494/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Stress analysis and design suggestions for multi-loop carbon roving rosettes to reinforce bolt-loaded open-hole laminates
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kärger, LuiseKITNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Botzkowski, TimKITNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Galkin, SiegfriedKITNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wagner, SebastianNMINICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sikora, Sebastian P.sebastian.sikora (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5220-4388NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Juni 2016
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:bolted joints, Tailored Fiber Placement (TFP), bearing load, structural simulation, structural design
Veranstaltungstitel:17th European Conference on Composite Materials (ECCM)
Veranstaltungsort:München, Germany
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:26 Juni 2016
Veranstaltungsende:30 Juni 2016
Veranstalter :MAI Carbon Cluster Management GmbH
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Verkehr
HGF - Programmthema:Bodengebundener Verkehr (alt)
DLR - Schwerpunkt:Verkehr
DLR - Forschungsgebiet:V BF - Bodengebundene Fahrzeuge
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):V - NGC Fahrzeugstruktur (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Fahrzeugkonzepte > Leichtbau- und Hybridbauweisen
Hinterlegt von: Sikora, Dr. Sebastian P.
Hinterlegt am:12 Okt 2016 11:29
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:10

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