Einfluss von Imperfektionen auf das Beulverhalten unversteifter CFK-Zylinder

Abstract

Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung von verschiedenen Imperfektionen hinsichtlich ihres Einflusses auf das Beulverhalten von unversteiften CFK-Zylindern sowie die Bestimmung eines konservativen Knockdown-Faktors, welcher das Verhältnis zwischen gemessener und berechneter Beullast (klassische Beullast nach Geier [6]) definiert. Dazu wurden zehn CFK-Zylinder produziert, auf verschiedene Arten vermessen und axial belastet. Basierend auf diesen Messdaten wurden zehn deterministische, numerische Modelle erstellt, berechnet und auf ihre Genauigkeit statistisch untersucht. Hierbei entstand eine Methode zur Implementierung von gemessenen Geometriedaten in ein Zylindermodell. Zur Berücksichtigung weiterer nicht gemessener Imperfektionen wurde eine probabilistische Untersuchung mittels Monte Carlo Simulation durchgeführt, worüber man zur Erkenntnis über den enormen Einfluss einer Lastimperfektion gelangte. Schließlich wurde ein Knockdown-Faktor ermittelt, welcher doppelt so hoch ist, wie der Knockdown-Faktor der NASA-Richtlinie von 1968 [11].