In Fahrzeugen sind hochintegrative Leichbaustrukturen in einem Sandwichaufbau bis jetzt nur wenig vertreten, da vor allem die höheren Kosten bei der Herstellung, Bearbeitung und Integration in strukturelle Anwendungen die erheblichen Vorteile in Bezug auf Gewicht, Biegesteifigkeit und -festigkeit überwiegen. Ein Ansatz, die Attraktivität von Sandwichstrukturen für den Fahrzeugbau zu erhöhen, ist zum einen die Fertigungstechnik für Sandwichbauteile zu vereinfachen und zum anderen mehrere Funktionen in ein Bauteil zu integrieren, so dass eine kostenattraktive Gesamtlösung erzielt werden kann. Dabei muss besonders berücksichtigt werden, dass der jeweils optimale Sandwichaufbau für die jeweilige Anforderung ausgewählt wird. Diese Herausforderungen werden unter anderem im Rahmen eines Vorlaufforschungsprojekts des Kompetenzzentrums für Fahrzeugleichtbau untersucht. Technisch relevante Sandwichstrukturen bestehen meistens aus einer Kernstruktur mit geringer Dichte und zwei mit der Kernstruktur verbundenen Deckschichten. Bei Deckschichten reicht das Spektrum von einfachsten Papierlagen bis hin zu Hochleistungs-Faserkunststoffverbunden (Hochleistungs-FKV). Ein noch weiteres Spektrum besteht bei der Auswahl von Kernstrukturen. Von Honigwabenstrukturen, die auch bei Bienenwaben, Algen oder Seifenblasen auftreten, über Vollkerne beziehungsweise Hölzer und geschäumten Strukturen aus Metall oder Kunststoff bis hin zu gefalteten, profilierten und gebauten Strukturen erstreckt sich eine große Bandbreite von Möglichkeiten. Sandwichbauteile können auf sehr unterschiedliche Weise steifigkeits- oder festigkeitsbedingt versagen. Diese Versagensarten müssen bei der Auslegung der Sandwichstrukturen berücksichtigt werden. Basierend auf den sehr unterschiedlichen Versagensmechanismen und der Möglichkeit, sehr unterschiedliche Materialien zu einer Sandwichstruktur zu kombinieren, muss eine schlüssige Systematik bei der Bauteilauslegung erfolgen. Die dabei am Institut für Fahrzeugkonzepte (FK) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) verwendete Vorgehensweise wird im Beitrag erläutert. Neben verbesserten mechanischen Eigenschaften ermöglicht die Sandwichbauweise unterschiedlichste sekundäre Funktionen bei geeigneter Auswahl eines Kernwerkstoffs zu integrieren. Im Rahmen des Kompetenzzentrums für Fahrzeugleichtbau arbeiten verschiedene Institute zusammen, um Lösungen für fahrzeugspezifische Anforderungen zu entwickeln.


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    Titel :

    Innovative Sandwichstrukturen für den funktionsintegrierten Leichtbau


    Beteiligte:
    Kopp, Gerhard (Autor:in) / Kuppinger, Jan (Autor:in) / Friedrich, Horst E. (Autor:in) / Henning, Frank (Autor:in)

    Erschienen in:

    Erscheinungsdatum :

    2009


    Format / Umfang :

    8 Seiten, 9 Bilder, 15 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch