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Untersuchung des Durchbiegeverhaltens einer Flügeloberschale aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff mit laminarer Strömung unter verschiedenen Randbedingungen

Möllmann, Benjamin and Heinrich, Lars and Bold, Jens (2012) Untersuchung des Durchbiegeverhaltens einer Flügeloberschale aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff mit laminarer Strömung unter verschiedenen Randbedingungen. Diploma. DLR-Interner Bericht. DLR-IB 131-2012/41, 263 S.

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Abstract

Diese Diplomarbeit entstand in der Zeit von Juli 2011 bis März 2012 am Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt. Sie behandelt das Durchschlagsproblem von orthotrop versteiften Plattenstrukturen aus Faserverbundwerkstoffen. Das Phänomen des Durchschlagens ist ein dynamisches Stabilitätsproblem von Strukturen, welches unter anderem an Schalenelementen auftreten kann, die eine konvexe Krümmung entgegen der äußeren Belastung aufweisen. Beim Durchlaufen der Last-Verformungskurve erreichen reale Strukturen wie Schalenelemente hierbei oberhalb der kritischen Last durch eine stufenweise große Verformung bei weiterer Lasterhöhung einen entfernten Gleichgewichtszustand. Zuerst wird das Problem vorgestellt. Neben der Vorgehensweise werden auch die Projektparameter und der bisherige Kenntnisstand beschrieben. Es wird eine analytische Rechnung zur Berechnung der Durchbiegung von orthotropen Platten vorgestellt. Diese Rechnungen werden für verschiedene Randbedingungen der Platten durchgeführt. Außerdem wird eine Rechnung durchgeführt, mit der der Durchschlagspunkt bestimmt werden kann. Auf numerischen Weg werden sowohl die Durchbiegung von orthotropen Platten in Abhängigkeit unterschiedlicher Parameter sowie die Bedingungen für ein Durchschlagen ermittelt. Es wird eine Methode vorgestellt, mit der die Platten so entworfen werden können, dass sie im Auslegungspunkt eine gewünschte Form aufweisen. Zusätzlich zu den Berechnungen werden Platten mit einer Krümmung entgegen der Last auf Durchschlagen getestet und ihre Durchbiegung mit der von ebenen Platten verglichen. Abschließend werden die analytischen Berechnungen und die numerischen Berechnungen mit den Versuchsergebnissen verglichen und ihre Genauigkeit überprüft. Weiterhin werden Vorschläge zur Verbesserung der Fertigungsgenauigkeit von Platten aus faserverstärktem Kunststoff gegeben.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/77412/
Document Type:Monograph (DLR-Interner Bericht, Diploma)
Title:Untersuchung des Durchbiegeverhaltens einer Flügeloberschale aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff mit laminarer Strömung unter verschiedenen Randbedingungen
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Möllmann, BenjaminUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Heinrich, LarsUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Bold, JensUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Date:June 2012
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:263
Keywords:Durchschlagen, Plattenbiegung, Vorverformung
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport, Aeronautics, Space and Transport, Aeronautics, Space and Transport, Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics, Aeronautics, Aeronautics, Aeronautics
HGF - Program Themes:Aircraft Research (old), L VU - Air Traffic and Environment (old), Aircraft Research (old), Aircraft Research (old)
DLR - Research area:Aeronautics, Aeronautics, Aeronautics, Aeronautics
DLR - Program:L AR - Aircraft Research, L VU - Air Traffic and Environment, L AR - Aircraft Research, L AR - Aircraft Research
DLR - Research theme (Project):L - Simulation & Validation (old), L - Low-Emission Air Traffic (old), L - Structures & Materials (old), L - Flexible Aircraft (old)
Location: Braunschweig
Institutes and Institutions:Institute of Composite Structures and Adaptive Systems > Functional Lightweight Structures
Deposited By: Böhringer-Thelen, Isolde
Deposited On:20 Sep 2012 14:41
Last Modified:20 Sep 2012 14:41

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