Versuchsprogramm des Projekts SCHACH (MASSIVE

Abstract

Im Fokus der Arbeiten im Teilvorhaben MASSIVE des Projekts SCHACH steht die Schädigung von Faserverbundbauteilen durch Impact. Das hauptsächliche Ziel ist es zu ermöglichen, dass eine numerische Betrachtung von Impact und Restfestigkeit in Auslegungsprozesse integriert werden kann. Dazu wird eine Simulation des Impactvorgangs, der dabei entstehenden Schäden und der sich daraus ergebenden Konsequenzen für die Struktur angestrebt. Um die Modellentwicklung zu ermöglichen wurde parallel zu den numerischen Arbeiten ein Versuchsprogramm geplant und durchgeführt. Die Versuchsergebnisse bilden zum einen die Validierungsgrundlage für Berechnungsergebnisse. Darüber hinaus dienen sie der Bestimmung notwendiger Materialparameter, welche die Simulationsmodelle als Input benötigen. Innerhalb des Arbeitspakets 4.1 des Teilprojekts Massive wurden dazu Versuche in den Bereichen Impact, Schadenswachstum, Restfestigkeit und Materialkennwertbestimmung durchgeführt. Zu Beginn des Projekts wurde gemeinsam mit dem Verbundpartner Airbus Helicopters Deutschland (AHD) eine Testmatrix aufgestellt. Die Durchführung der darin definierten Versuche wurde zwischen AHD und dem DLR aufgeteilt, wobei der Schwerpunkt der Versuche bei AHD auf der Charakterisierung des Materials (M21e Prepreg) liegt, und am DLR hauptsächlich Impactversuche auf Couponlevel stattfinden. Beim Erstellen der Testmatrix wurde für jeden Versuchstyp eine Priorisierung zwischen 1 und 4 vorgenommen. So sollte gewährleistet werden, dass im verfügbaren Budgetrahmen alle zwingend notwendigen Parameterbestimmungen vorgenommen werden können, und Versuche darüber hinaus nur bei zusätzlichen Kapazitäten, nicht aber anstatt notwendiger Versuche durchgeführt werden. Inhalt dieses Berichts ist die gemeinsame Versuchsplanung sowie Ergebnisse und Diskussion aller Versuche, die am DLR durchgeführt wurden.