Bei der Zertifizierung von Flugzeugkonstruktionen ist eine Vielzahl von komplexen und aufwändigen Testprozeduren erforderlich. Die Einführung neuer Materialien, Verarbeitungsmethoden und Konstruktionsarten verursacht daher enorme Kosten. Deshalb ist anzustreben, die komplexen Tests kompletter Baugruppen wie Flügel, Leitwerk und Flugzeugrumpf, in der Designphase durch Simulationen zu ersetzen oder zumindest zu unterstützen. Die Simulation komplexer rissbehafteter Strukturen erfordert jedoch Werkzeuge, mit denen der Rissfortschritt und das Versagen in solchen Strukturen zuverlässig vorhergesagt werden können. Ein solches Werkzeug ist das Kohäsivmodell. Wäre die Struktur mit Rissinitiierung als Versagenskriterium ausgelegt worden, so hätte die Schale bei 53% pmax versagt. Durch die Berücksichtigung des Rissfortschrittes konnte bis 96% pmax gerechnet werden, wobei der Rissfortschritt bis zu diesem Punkt durch die versteifende Wirkung der direkt über den Rissspitzen liegenden Spante sehr moderat ist. Grundsätzlich ist es bei der hier vorgestellten Struktur auch möglich, eine Simulation der Restfestigkeit durchzufuhren, ohne das Risswachstum selbst zu modellieren, indem Simulationen für verschiedene diskrete Tisslängen berechnet werden und dazwischen mit Hilfe analytischer Methoden, wie der europäischen SINTAP Prozedur für Strukturintegrität interpoliert wird. Dieses hybride Verfahren (analytisch in Kombination mit FEM) kann jedoch nicht angewendet werden, wenn die Rissspitzenparameter (z.B. J-Integral oder CTOD) nicht definiert sind, wie z.B. an Verbindungen mehrerer Bleche, an denen der Riss verzweigen kann. In solchen Fällen besteht zum Kohäsivmodell zurzeit kaum eine technisch nutzbare Alternative.
Restfestigkeitsanalyse einer Flugzeugrumpfschale mit Hilfe von benutzerdefinierten Kohäsivelementen
2006
12 Seiten, 13 Bilder, 13 Quellen
Conference paper
German
European Patent Office | 2017
|Unterquerung einer Bahnanlage mit Hilfe einer Microtunnelmaschine
IuD Bahn | 1994
|Krisenbewältigung mit Hilfe einer generellen Management-Theorie
IuD Bahn | 1994
|Ungewoehnliche Schiffsreparatur mit Hilfe einer OK-Kupplung
Tema Archive | 1981
|Bauteiloptimierung bei Abgasanlagen mit Hilfe einer FE Simulation
Automotive engineering | 1998
|