Faserverbundwerkstoffe FRP (Fibre Reinforced Plastics) werden im Schiffbau zunehmend zur Gewichtsreduzierung (bis zu 70 % gegenüber Stahl) sowie bei besonderen Anforderungen hinsichtlich Steifigkeit und Festigkeit eingesetzt. Bisher wurden vor allem kleine Rümpfe von Yachten, Wellen und Kupplungen aus FRP gefertigt. In diesem Beitrag werden Grundlagen der FRP-Technologie erläutert, Berechnungsmethoden vorgestellt, Vorteile und Besonderheiten des Werkstoffs an ausgeführten Beispielen demonstriert sowie Vorschriften und Klassifikationsbedingungen des Germanischen Lloyd beschrieben. Für Wellen, Kupplungen und Propeller werden ausschließlich Kohle- oder Glasfasern sowie Epoxy als Matrix genutzt. Für die Berechnung werden Finite Elemente Methoden und die Classical Laminate Theory (CLT) angewendet. Grundsätzlich erfolgt eine Beurteilung nach mehreren Versagenskriterien; geeignete Kriterien auf der Basis physikalischer Zusammenhänge sind jedoch noch zu entwickeln. Für alle FRP-Erzeugnisse sind Tests während des Entwurfs und nach der Produktion vorgeschrieben. Besondere Probleme sind Eigenspannungen im Werkstoff, Flanschverbindungen, Kombinationen mit anderen Werkstoffen, Krafteinleitungen, Fragen der Feuersicherheit und die Dauerfestigkeit. Obwohl optimistisch stimmende Erfolge vorliegen, ist wegen der noch nicht ausreichenden Betriebsfestigkeitserfahrungen noch kein endgültiger Durchbruch der Faserverbundtechnologie in Antriebsanlagen erreicht.
Die Anwendung in Schiffsantriebsanlagen. Faserverbundwerkstoffe
Fibre reinforced plastics: Some applications in ship propulsion units
Schiff und Hafen / Seewirtschaft ; 51 , 10 ; 42-49
1999
7 Seiten, 8 Bilder, 12 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Faserverbundwerkstoffe: Die Anwendung in Schiffsantriebsanlagen
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