Hintergrund

Neben der zur Materialkennwerteermittlung üblichen einachsigen Werkstoffprüfung sind insbesondere bei anisotropen Werkstoffen wie CFK real auftretende Belastungszustände abzubilden und prüfen zu können von großem Interesse. Dazu wird derzeit am Institut für Leichtbau eine Prüfeinrichtung entworfen, die rohrförmige CFK-Proben biaxial auf Zug-/Druck- und Torsionskräften belasten kann. Diese kombinierte Belastung soll dabei dynamisch aufgebracht werden. Durch diese Art der Werkstoffprüfung wird es möglich, jeden biaxialen Belastungszustand auf einen Probekörper aufzubringen, sowohl statisch, als auch dynamisch.

Aufgabenstellung

Um abschätzen zu können welche Spannungen an den Proben auftreten und insbesondere wie die Kräfte über geeignete Einleitungselemente in die Probe übertragen werden können, soll hierzu zunächst eine analytische Berechnung und anschließend eine numerische Simulation durchgeführt werden. Dabei sollen verschiedene Probenparameter (Laminataufbau, Durchmesser, Wandstärke, etc.), sowie Konzepte zur Krafteinleitung untersucht werden.

Arbeitspunkte
  • Literaturrecherche: Grundlagen Faserverbundkunststoffe, Krafteinleitungselemente, Werkstoffprüfung von zylindrischen Proben aus FVK, numerische Simulation von Faserverbundkunststoffen
  • Abschätzung der Probenspannungen und Versagenslasten mittels Klassischer Laminattheorie (CLT) als Parameteruntersuchung
  • Entwurf von Konzepten für die Krafteinleitung
  • Abbildung, Simulation und Parameteruntersuchung mittels FEM
Notwendiges Vorwissen
  • Grundkenntnisse Faserverbundkunststoffe (insbesondere CLT) wünschenswert
  • Kenntnisse in CAD und Finite Element Methoden, optimaler Weise Simulation von FVK
  • Eigenständige und strukturierte Arbeitsweise
Kontakt

Bei Interesse wenden Sie sich bitte an:

Nikolas Korte M.Sc.
Tel.: 089-6004-3252
Büro: Geb. 37, Raum 1107
eMail: nikolas.korte@unibw.de