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Simulation und Tests mit vernieteten CFK-Platten

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Untersucht wird die Verbindung zweier CFK Rumpfschalen unter Verwendung von CFK-Bolzen und ihr Verhalten bei zyklischer Belastung. Ziel: die statische Festigkeit und das Ermüdungsverhalten zu ermitteln und Empfehlungen für die Benutzung bei CFK-Verbindungen auszusprechen.

Bishop GmbH untersucht mit seinem Projektpartner, dem Institut für Kunststoffe und Verbundwerkstoffe an der Technischen Universität Hamburg-Harburg die Verbindung von CFK Rumpfschalen und das Festigkeits- und Ermüdungsverhalten der CFK Laminate und deren (CFK-) Bolzenverbindungen. Die Verbindung mittels CFK Bolzen ist einmalig. Dabei soll herausgefunden werden, in wieweit die Verwendung von werkstoffgleichen Verbindungsmitteln einen Vorteil gegenüber den aktuell eingesetzten Bolzen aus Titan bietet.

Erforscht werden sowohl das statische Tragverhalten der CFK-Bolzen, als auch die Versagensphänomene der CFK-Schale hinsichtlich zyklischer Belastung und statischer Festigkeit. Zu diesem Zweck werden Vergleichsmessungen mit den üblichen Titan-Bolzen durchgeführt. Zur Vereinfachung und vor allem zur Reduktion der Kosten werden ebene Plattenstreifen verwendet.

Die Platten sind zweireihig vernietet, mit einem Bolzen quer zur Lastrichtung. Die Belastung erfolgt zyklisch im Zugschwellbereich. Es sollen die gängigen Methoden zur Simulation des Verhaltens bei zyklischer Belastung angewendet und Empfehlungen für deren Benutzung gefunden werden. Die während der Tests zwangsläufig auftretenden Schäden werden hinsichtlich ihrer Mechanismen und ihres Einflusses auf die Restlebensdauer bewertet. Dabei werden die Laminate und die Bolzen betrachtet.

Ansprechpartner

Frank Nußbäumer (TL), nussbaeumer.frank@bishop-gmb.com, + 49 [0]40-866 258-10

Leitung

Bishop GmbH Aeronautical Engnieers

Partner

Technische Universität Hamburg-Harburg - Institut für Kunststoffe und Verbundwerkstoffe (Dr. Hans Wittich, +49 [0]40-42878-2633)

Förderung durch

Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Spitzenclusterstrategie