(Teil 2) Es wird über Berechnungsverfahren für die interlaminaren Spannungen und die Krafteinleitung bei Faserverbundwerkstoffen (FVK) sowie über ihre Anwendung für einen PKW-Vorderwagen und ein Rad berichtet. Die Berechnung der interlaminaren Spannungen erfolgt nach der Übertragungsmatrizenmethode (ÜMM). Die Ergebnisse stimmten mit Experimentalwerten überein. Die ÜMM ist auch zur Auslegung von Knoten in Rahmentragwerken geeignet. Gegenüber der FEM-Methode benötigt sie erheblich weniger Rechenzeit. ÜMM und FEM können miteinander kombiniert werden. Für die Krafteinleitung in FVK kann nur die FEM-Methode verendet werden. Aus den Ergebnissen wurde eine neue Direktlagerung von GFK-Wellen entwickelt, die aus drahtförmigen Laufringen besteht, die in Nuten aus hochgefülltem Harz aufliegen. Die Erkenntnisse wurden beim Bau eines PKW-Vorderwagens eingesetzt, der aus 4 GFK-Rohren besteht, die durch ein Quadratrohr in der Ebene der Vorderachse vertikal abgestützt werden. Der Aufbau wird in einer Zeichnung erläutert. Zur Auslegung eines Rades wurde eine FEM-Rechnung mit adaptiver Netzverfeinerung durchgeführt. Optimierungsziel war Gewichtsverringerung unter Berücksichtigung eines Verformungsgrenzwertes. Aus 230 Schalenelementen und 690 Knoten wurde nach sechs Iterationen durch Netzverfeinerung die Elementezahl auf 1421 gesteigert. Als Ergebnis konnte das Radgewicht um 11 % und die Radverformung um 42 % reduziert werden. (Wird fortgesetzt) (Mergler)
Industrielle Anwendung der Faserverbundtechnik. Teil 2: Konstruktion und Berechnung von FVK-Bauteilen
Industrial application of fiber compound technology. Part 2: Construction and calculation of compound parts
Ingenieur-Werkstoffe ; 5 , 7/8 ; 42-44
1993
3 Seiten, 4 Bilder, 7 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Konstruktion und Berechnung von FVK-Bauteilen
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