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Biaxiale Versuche an rumpfstrukturnahen Proben mit realistischen Lastannahmen

Schwinn, Julian and Kohlgrüber, Dieter and Breitbarth, Eric and Besel, Michael (2016) Biaxiale Versuche an rumpfstrukturnahen Proben mit realistischen Lastannahmen. In: Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress, pp. 1-7. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2016, 13. - 15. Sep. 2016, Braunschweig.

[img] PDF (urn:nbn:de:101:1-201609303582)
2MB

Official URL: http://www.dglr.de/publikationen/2016/420154.pdf

Abstract

Der Entwicklungs- und Zulassungsprozess eines Flugzeugs beinhaltet immer ein aufwändiges experimentelles Versuchsprogramm. Optimierungspotential hinsichtlich Kosten und Zeit besteht durch Reduktion der Anzahl an - insbesondere sehr komplexen ? Versuchen. Erreicht werden kann dies durch Steigerung der Aussagefähigkeit der einzelnen Versuche, ebenso wie durch den Einsatz geeigneter Simulationen. Ebendieser Weg wird in dieser Arbeit durch eine sinnvolle Verknüpfung von Simulationen und realitätsnahem biaxialen Experiment aufgezeigt. Ausgehend von realistischen Lastannahmen werden mit einem Rumpfdimensionierungstool detaillierte Schnittlasten für den ermüdungskritischen oberen Rumpfbereich zwischen Tragflügel und Heckleitwerk ermittelt. Basierend auf diesen Lastdaten wird in einem biaxialen Versuch das statische und zyklische Verhalten einer Probe mit drei aufgebrachten Stringern untersucht. Versuchsbegleitende Finite-Elemente-Simulationen ermöglichen eine präzise Bewertung der Rissspitzenbeanspruchung mittels linear-elastischer Bruchmechanik. Im Szenario eines gebrochenen Stringers wird die Probe während des zyklischen Versuchsprogramms auf ihr Ermüdungsrissverhalten untersucht. Zur Auswertung des Versuchs kommt neben Kraft-, Weg- und Dehnungsaufnehmern ein digitales 3D-Bildkorrelationssystem zum Einsatz, welches berührungslos eine großflächige Ermittlung der Verschiebungs- und Dehnungsfelder ermöglicht. Ein Vergleich der Verschiebungsfelder zwischen biaxialem Versuch und zugehöriger Simulation mit realitätsnaher Krafteinleitung zeigt sehr gute Übereinstimmung für die Stringer-Hautfeld-Probe - sowohl ohne als auch mit Riss. Mit Hilfe der bruchmechanischen Auswertung der Simulationen lässt sich das Rissfortschrittsverhalten der biaxialen Probe auswerten und mit an Standardproben ermittelten Daten aus der Literatur vergleichen.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/106367/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Biaxiale Versuche an rumpfstrukturnahen Proben mit realistischen Lastannahmen
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Schwinn, JulianJulian.Schwinn (at) dlr.deUNSPECIFIED
Kohlgrüber, DieterDieter.Kohlgrueber (at) dlr.deUNSPECIFIED
Breitbarth, EricEric.Breitbarth (at) dlr.deUNSPECIFIED
Besel, MichaelMichael.Besel (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:October 2016
Journal or Publication Title:Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress
Refereed publication:Yes
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Page Range:pp. 1-7
Status:Published
Keywords:Biaxiale Prüfung, iLoads
Event Title:Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2016
Event Location:Braunschweig
Event Type:national Conference
Event Dates:13. - 15. Sep. 2016
Organizer:Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:fixed-wing aircraft
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L AR - Aircraft Research
DLR - Research theme (Project):L - Structures and Materials
Location: Köln-Porz
Institutes and Institutions:Institute of Materials Research > Metallic Structures and Hybrid Material Systems
Deposited By: Schwinn, Julian
Deposited On:04 Oct 2016 11:17
Last Modified:31 Jul 2019 20:03

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