Zug-Scher-Versuche von Klebeverbindungen unter Anwendung digitaler Bildkorrelation
Sandwichstrukturen bieten aufgrund ihrer sehr hohen spezifischen Steifigkeit ein sehr großes Leichtbaupotenzial und kommen daher in vielen Luft- und Raumfahrtstrukturen zum Einsatz. Eine wesentliche Herausforderung bei der Gestaltung von Sandwichbauteilen ist die Lasteinleitung von lokalen Kräften, die an den Verbindungstellen zum Sandwich auftreten. Der meist sehr weiche Sandwichkern und die dünnen Deckhäute können nur sehr begrenzt lokale Lasten aufnehmen. Daher werden in den Lasteinleitungsbereichen sogenannte Inserts verwendet, meist einfache Lasteinleitungsstrukturen wie Hülsen oder Buchsen, die in die Sandwichstruktur eingesetzt werden. In der Anwendung verfügen Sandwichbauteile über eine Vielzahl von Verbindungsstellen, weshalb hier ein hohes Potenzial zur Gewichtsreduzierung besteht.
Im Projekt BLANCA werden unter Einsatz von additiver Fertigung und optimierter struktureller Klebung neue Lasteinleitungsstrukturen entwickelt, die hinsichtlich des Gewichts und der Effektivität der Lasteinleitungen optimiert sind. Durch die Weiterentwicklung der virtuellen und physikalischen Prüfung soll darüber hinaus der Strukturnachweis entsprechender Luftfahrtstrukturen effizienter und robuster gestaltet und soweit möglich mit Hilfe validierter und verifizierter Simulationsmodelle virtualisiert werden. Dazu werden analytische und numerische Methoden zur Modellierung und Simulation des Material- und Strukturverhaltens unter Strukturlast entwickelt und über ein Proben- und Testprogramm validiert. Damit gelingt neben einer Kostenreduktion im Zuge der Bauteilentwicklung auch eine Einsparung wertvoller Ressourcen, da eine geringere Anzahl physikalischer Prüfungen im Rahmen der Validierung notwendig ist.
