Im CFK-Bereich ist ganzheitliches Engineering noch wichtiger als bei Metallen

Anbieter zum Thema

GGB Heilbronn GmbH

AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

Xometry Europe GmbH

Carbon Composites e.V.

Simultaneous Engineering muss gelebt werden

„Bei der Entwicklung von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen ist es besonders wichtig, die gesamte Engineering-Prozesskette ganzheitlich zu betrachten und Simultaneous Engineering zu leben“, sagt Cuntze. „Anderenfalls lassen sich Simulationsmodelle nicht vernünftig aufstellen, zum Beispiel für die Faserorientierung, das Drapieren oder Wickeln und die Matrixaushärtung.“

Nur mit den Ergebnissen der dazugehörigen Simulationsmodelle können nach seiner Ansicht die eigentlichen strukturmechanischen Aufgaben zuverlässig angegangen werden. Zwar gibt es bereits diverse Simulationsprogramme, doch haben sie laut Cuntze teilweise nicht die Reife der FEA-Systeme, die man von der metallischen Bauteilentwicklung her kennt. Ein wesentlicher Grund dafür liegt in den anisotropen mechanischen Eigenschaften von Faserverbundwerkstoffen.

Strukturmechanik fasst Auslegungsanforderungen zusammen

In der Strukturmechanik fasst der Bauteilkontrukteur die Auslegungsanforderungen zusammen, stellt die dimensionierenden Lastfälle auf und verwendet Sicherheitsfaktoren zur statischen Bauteilauslegung, um kleine Ungenauigkeiten und Vereinfachungen in Modellierung und Berechnung abzudecken. Außerdem sind das Impaktverhalten der Teile sowie zyklische Lastfälle für den Lebensdauernachweis zu beachten.

Ziel dieser Aufgaben ist die Bauteildimensionierung mithilfe analytischer und numerischer Programme, unter Berücksichtigung von Schadenstoleranz und Inspektionsintervallen (Bild 2). Dass die Versagensmodi „Stabilität“ und „Steifigkeit“ sowie vorgegebene Verformungsgrenzen nicht eintreten, ist sicherzustellen (Bild 3).

(ID:29062510)