Entwicklung festigkeitsoptimierter Biaxialgestrickpreformen komplexer Geometrien

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Ein hochbeanspruchter Schüttgutbecher aus einem Becherwerk wird als repräsentatives Modellobjekt für ein Bauteil mit geringer Masse bei hoher Festigkeit und ausreichender Schadenstoleranz in hybrider Werkstoffstruktur Epoxidharz/Glasfaser aufgebaut, wobei durch die Verwendung von Biaxialgestricken eine kraftflußgerechte Faseranordnung realisiert wird. Insbesondere die Kontaktstellen des Composite-Bauteils zu anderen Maschinenelementen sind festigkeits- und dauerfestigkeitsoptimal mit Hilfe von TFP-Preforms (tailored fibre placement) auszuführen. Nach Berechnungen und Untersuchungen zu Werkzeugkonstruktion und Konsolidierung sind Bechersegmente und Modellbecher mittels Harzinjektionstechnik zu fertigen unter Nutzung der Ergebnisse und in enger Kooperation mit dem Teilprojekt "Entwicklung festigkeitsoptimierter Biaxialgestrickproformen komplexer Geometrien" des SPP 1123. Projektgegenstand sind weiter die Analyse der Deformation bei verschiedenartiger Belastung sowie Festigkeits- und Dauerfestigkeitsuntersuchungen am Schüttgutbecher. Die Frühstadien von Ermüdung und Schädigung sollen an Modellverbunden und am fertigen Schüttgutbecher mit Röntgen- bzw. Neutronen Streuung identifiziert und verfolgt werden. Durch die Kombination dieser Analysemethoden mit der Modellierung und Bauteilplanung ist eine optimale Gestaltung und Auslegung des Bauteils möglich.