Helga KriegerMethode zur Auslegung von Gelegen mit lokal angepassten Fertigungsparametern für Hochleistungs-Faserverbundkunststoffe | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ISBN: | 978-3-8440-3908-5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Reihe: | Textiltechnik/Textile Technology Herausgeber: Univ.-Prof. Professor h. c. (MGU) Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Thomas Gries Aachen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Schlagwörter: | Faserverbundkunststoffe; Preforming; Gelege; Textilmodellierung; Scherprüfung; Drapierprüfung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publikationsart: | Dissertation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sprache: | Deutsch | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seiten: | 322 Seiten | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Abbildungen: | 144 Abbildungen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gewicht: | 480 g | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Format: | 21 x 14,8 cm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bindung: | Paperback | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Preis: | 49,80 € | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erscheinungsdatum: | September 2015 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Zusammenfassung: | Leichtbau ist aktuell in vielen technischen Anwendungen ein zentrales Thema. Der Fokus in der vorliegenden Arbeit liegt auf dem stofflichen Leichtbau durch den Einsatz von faserverstärkten Kunststoffen (FVK). Zur Steigerung der Produktivität in der FVK-Bauteilfertigung werden automatisierte Lösungen angestrebt. Für die automatisierte Fertigung endkonturnaher textiler Preforms hoher geometrischer Komplexität muss das textile Halbzeug gegensätzliche Anforderungen erfüllen. Für die automatisierte Handhabung muss es eine hohe Formstabilität und somit eine hohe Biege- und Schersteifigkeit aufweisen. Für die Formung in komplexe Geometrien muss es eine gute Drapierbarkeit und somit eine geringe Schersteifigkeit aufweisen. Mit dem Kettenwirkautomaten mit multiaxialem Schusseintrag können Gelege mit lokal angepassten Fertigungsparametern des Wirkfadensystems hergestellt werden. Sie werden als Tailored NCF bezeichnet und verfügen über lokale Zonen mit unterschiedlicher Formstabilität und Drapierbarkeit. Für die bauteilspezifische Auslegung der Fertigungsparameter der lokalen Zonen ist ein gutes Verständnis der bei der Drapierung auftretenden Wirkmechanismen erforderlich. Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Methode zur bauteilspezifischen Auslegung der Fertigungsparameter der lokalen Zonen in einem Tailored NCF. Dabei soll das Tailored NCF eine möglichst hohe Formstabilität und eine ausreichend gute Drapierbarkeit aufweisen. Die Drapierbarkeit wird durch die Scherkraft, die erforderlich ist, um das textile Halbzeug um einen bestimmten Scherwinkel zu scheren und durch die bei der Scherung auftretenden Drapiereffekte bewertet. Gelege bestehen aus zwei Materialsystemen, den Verstärkungsfasern mit einer definierten Lagenorientierung und dem Wirkfaden zur Fixierung der Verstärkungsfasern. Die textilspezifische Drapierbarkeit wird maßgeblich durch die Wirkfadendehnung unter Scherbelastung beeinflusst. In dieser Arbeit werden analytische Modelle zur geometrischen Einbringung des Wirkfadens in das Gelege und zur resultierenden Wirkfadendehnung unter Scherbelastung aufgestellt. Sie können herangezogen werden, um die textilspezifische Drapierbarkeit ohne aufwändige Versuchsreihen tendenziell zu bewerten oder um die lokalen Fertigungsparameter von Tailored NCF auszulegen. |