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Untersuchung des Versagenskriteriums des prozentualen Eigenfrequenzabfalls von thermoplastischen CF PEEK Faserverbundproben im dynamischen Dauerfestigkeitsversuch (Masterarbeit)

Vosgerau, Hendrik (2018) Untersuchung des Versagenskriteriums des prozentualen Eigenfrequenzabfalls von thermoplastischen CF PEEK Faserverbundproben im dynamischen Dauerfestigkeitsversuch (Masterarbeit). Master's. DLR-Interner Bericht. IB BT ST 2018-77, 136 S. (Unpublished)

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Abstract

Auf dem Gebiet der Luft und Raumfahrt stellt die Strategie des Leichtbaus schon immer eine tragende Säule des Entwicklungsprozesses dar. So findet insbesondere Werkstoffleichtbau durch den Einsatz von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) in einer stetig wachsenden Anzahl von Bereichen Anwendung. Im Hinblick auf ermüdungskritische CFK Bauteile unter hochfrequenten dynamischen Belastungen sind die Möglichkeiten der Versagensvorhersage bisher begrenzt. In vorangegangenen Untersuchungen hat sich hier die Betrachtung des Eigenfrequenzabfalls aufgrund von dynamischer Beanspruchung als zielführend erwiesen. So sind grundlegende Grenzwerte des prozentualen Frequenzabfalls von 1% und 5% definiert worden, die im Rahmen dieser Arbeit weitergehend untersucht und beurteilt werden. Dazu wird ein umfassendes Prüfprogramm aufgestellt und eine Anzahl von Proben gezielt bis zum Erreichen der definierten Werte des Frequenzabfalls belastet. Die Entwicklung der auftretenden dynamischen Schädigungen wird sowohl zerstörungsfrei durch Ultraschallprüfungen und hochauflösende Computertomographie als auch durch zerstörende mikroskopische Untersuchungen detektiert und charakterisiert. Zudem werden statische Versuche durchgeführt und Werte der Restfestigkeit sowie Reststeifigkeit nach der initialen dynamischen Wechselbelastung ermittelt. Die Ergebnisse zeigen keinen Einfluss des Frequenzabfalls auf die Festigkeit, allerdings ein Absinken der Steifigkeit ab dem Grenzwert von 5%. Die gewonnenen Erkenntnisse zur Schadensentwicklung sowie deren Einflüsse auf die mechanischen Kennwerte werden anschließend zusammengeführt. So wird der 1% Grenzwert des Frequenzabfalls zuletzt als unkritisch eingestuft und die Versagensgrenze auf einen Wert im Bereich zwischen 1% und 5% eingegrenzt.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/125371/
Document Type:Monograph (DLR-Interner Bericht, Master's)
Title:Untersuchung des Versagenskriteriums des prozentualen Eigenfrequenzabfalls von thermoplastischen CF PEEK Faserverbundproben im dynamischen Dauerfestigkeitsversuch (Masterarbeit)
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Vosgerau, HendrikDLR-ST-BT-BGFUNSPECIFIED
Date:15 May 2018
Refereed publication:Yes
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:136
Status:Unpublished
Keywords:Dauerfestigkeit
Institution:Uni Stuttgart?
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:propulsion systems
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L ER - Engine Research
DLR - Research theme (Project):L - Fan and Compressor Technologies
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Structures and Design > Design and Manufacture Technologies
Deposited By: Drees, Björn
Deposited On:05 Jan 2019 12:47
Last Modified:05 Jan 2019 12:47

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