elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Evaluation of residual stress development in FRP-metal hybrids using fiber Bragg grating sensors

Prussak, Robert und Stefaniak, Daniel und Hühne, Christian und Sinapius, Michael (2018) Evaluation of residual stress development in FRP-metal hybrids using fiber Bragg grating sensors. Production Engineering. Springer. doi: 10.1007/s11740-018-0793-4. ISSN 0944-6524.

[img] PDF
671kB

Kurzfassung

This paper presents experimental measurement methods for the determination and evaluation of process related thermal residual stresses in fiber metal laminates. A cure monitoring system with fiber Bragg grating (FBG) sensors is used to measure the in-plane strains during processing of carbon fiber reinforced plastic (CFRP)-steel laminates. The simultaneous measurement captures the thermal expansion during the heating stages, the cure shrinkage, and the cooling thermal shrinkage. The results enable the characterization of the co-cure bonding process and the stress transfer between the metal and FRP-layers during the creation process. The residual strains, which are used for calculation of the residual stresses, are recorded at room temperature after manufacturing. In addition, an advanced method using FBG-sensors and the deflection of asymmetric hybrid specimens is developed to validate the gained residual stress data. Asymmetrical specimens are created by removing selected layers after cure. Quantitative evaluation is achieved by determination of their curvature and measuring the strain changes with the embedded FBG-sensors. For validation, the methods were successfully demonstrated on two different curing cycles with different resulting residual stress levels. The simultaneous strain measurement enables the investigation of stress development and delivers more in-depth process knowledge for further optimization of the manufacturing process.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/119298/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Evaluation of residual stress development in FRP-metal hybrids using fiber Bragg grating sensors
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Prussak, Robertrobert.prussak (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stefaniak, Danieldaniel.stefaniak (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hühne, Christianchristian.huehne (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sinapius, Michaelmichael.sinapius (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Januar 2018
Erschienen in:Production Engineering
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1007/s11740-018-0793-4
Verlag:Springer
Name der Reihe:Production Process
ISSN:0944-6524
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Fiber metal laminate, Residual stress, Co-cure bonding, Process monitoring, FBG
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Strukturen und Werkstoffe (alt)
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik > Funktionsleichtbau
Hinterlegt von: Prussak, Robert
Hinterlegt am:19 Mär 2018 06:10
Letzte Änderung:14 Dez 2019 04:20

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.