Lokale Metallhybridisierung zur Effizienzsteigerung von Hochlastfügestellen in Faserverbundwerk-stoffen

Kurzfassung

Obwohl die Technologien von Faserverbundwerkstoffen die Entwicklung hochintegraler Bauweisen für Luft- und Raumfahrtanwendungen erlauben, bleibt die Strukturkopplung mittels klassischer, mechanischer Fügeverfahren eine nach wie vor unausweichliche Thematik in der Strukturentwicklung. Insbesondere für hochbeanspruchte Primärstrukturen stellt diese Aufgabe angesichts der inhärenten Komplexität des Bean-spruchungszustandes struktureller Fügungen und der durch vielfältige Versagensmechanismen gekenn-zeichneten Mechanik faserverstärkter Kunststoffe eine außerordentliche Herausforderung an den Struktur-entwickler dar. Die stetig steigende Nachfrage nach extremem Leichtbau und damit nach einem immer effizienteren Einsatz von Faserverbundwerkstoffen fordert nicht nur ein genaueres Verständnis des Werk-stoffes und dessen Verhalten bei konventionellen, mechanischen Fügetechniken, vielmehr müssen neue, fortschrittliche Ansätze entwickelt werden, welche die Kompatibilität mechanischer Fügetechniken zum Faserverbundwerkstoff realisieren sowie eine optimale Ausnutzung dessen herausragenden, leichtbauspezi-fischen Eigenschaften ermöglichen. Die vorliegende Arbeit liefert vor diesem Hintergrund einen prakti-schen, anwendungsnahen Beitrag zur experimentellen, analytischen und numerischen Charakterisierung einer konstruktiven Maßnahme, die sich als effektiver und technologisch realisierbarer Ansatz zur Erhö-hung der Kopplungseffizienz hochbelasteter Niet- und Bolzenverbindungen und folglich der strukturellen Effizienz von Faserverbundstrukturen erweist: die lokale Metallhybridisierung.