Ausgangssituation

Aufgrund ihrer sehr guten gewichtsspezifischen Eigenschaften werden in Flugzeug-Kabinenmonumenten oft Sandwichstrukturen mit Hongiwabenkernen eingesetzt. Diese weisen u.a. aufgrund des anisotropen Materialverhaltens der Konstiuenten und des geschichteten Aufbaus ein kompliziertes Versagensverhalten auf. Aus diesem Grund ist ein erheblicher Testaufwand erforderlich, um das Systemverhalten des Sandwichverbunds zu bestimmen. Diese Vielzahl an realen Tests hat jedoch hohe Kosten im Produktentwicklungsprozess zur Folge.

Zielsetzung

Ziel des Projekts EFFEKT ist die Weiterentwicklung bestehender virtueller Testverfahren basierend auf Finite-Elemente-Methode (FEM). Die erstellten numerischen Modelle sollen in der Lage sein, das Verhalten des Sandwichverbunds inkl. der auftretenden Versagensmechanismen im Test auf Komponenten- und Substruktur-Ebene adäquat wiederzugeben und somit zu einer Verringerung des hohen realen Testsaufwands führen.

Lösungsansatz

Um entsprechende numerische Modelle aufzubauen, wird ein am PKT entstandenes virtuelles Testverfahren für Sandwichstrukturen mit Hongiwabenkernen weiterentwickelt. Der Lösungsansatz beruht dabei auf dem sogennanten Building-Block-Approach, bei welchem synergetische Effekte aus Simulation und Test genutzt werden. Auf Grundlage eines hierarischen Aufbaus werden zunächst numerische Modelle auf unteren Ebenen der strukturellen Komplexität erstellt und anhand realer Tests validiert. Diese Erkenntnisse werden sukzessive auf höhere strukturelle Komplexitätsebenen, wie die Komponenten- und Substruktur-Ebene, übertragen. Auch auf diesen Ebenen werden wieder reale Tests durchgeführt, um die Modelle zu validieren und anhand neuer Erkenntnisse weiter zu verbessern.

Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Dieter Krause

Projektmanagement und -bearbeitung: Lukas Schwan, M.Sc.

Dieses Projekt ist Teil des PKT-Anwendungsfelds Luftfahrt.

Projektförderung und Verbundpartner

Das Projekt wird gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen des sechsten zivilen Luftfahrtforschungsprogramms (LuFo VI-1). Förderkennzeichen: 20D1927D.

Bearbeitet wird das Projekt in Zusammenarbeit mit dem Verbundpartner Diehl Aviation.