Mechanische Untersuchung von strukturintegrierten, lasttragenden Leiterbahnen in einem Faserverbundkunststoffverbund

Abstract

Die stetig steigende Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen bedingt die Zunahme von elektrischen Signal- und Energieflüssen, wodurch Gewicht und Montageaufwand des Bordnetzes ansteigen. Dieser Umstand ist Motivator, Leichtbaupotential im Bereich des Bordnetzes zu heben. Eine Variante Leichtbau zu betreiben, besteht in der Integration von mehreren Funktionen in ein Bauteil. Eine Variante dieser Funktionsintegration stellt die Integration von elektrischen Leitern in einen Faser-Kunststoff-Verbund dar. Hierdurch entfallen die Befestigungsteile eines Kabelbaumes und die Montagezeit kann verkürzt werden. Ziel dieser Arbeit ist es, mögliche Veränderungen der elektrischen Eigenschaften, für die integrierten Leiter zu untersuchen. Ermittelt werden die elektrischen Widerstandsänderungen von flächigen, integrierten Leiterbahnen in Abhängigkeit einer Zugbelastung. Es wird ein experimentelles Prüfprogramm entwickelt, welches neben verschiedenen Leiterbahnmaterialien auch unterschiedliche Lagenaufbauten des umgebenden CFK Verbundes berücksichtigt. Die Ergebnisse der Messungen werden visualisiert und diskutiert. Es wird ein analytisches Modell erstellt, welches zur Vorhersage der relativen Widerstandsänderung dienen soll. Dieses Modell wird mit den ermittelten Messdaten bezüglich der Aussagefähigkeit untersucht.