Development of the theoretical and technological fundamentals for intrinsic thermoplastic composite/metal hollow profiles with load-adapted cross-scale form fit

Final Report Abstract

In diesem Teilprojekt wurde eine intrinsisch gefertigte Hybridverbindung am Beispiel einer generischen Zug-/Druck-Strebe mit einem CF/PA6 Tape-geflochtenen Hohlprofil in Kombination mit einem mehrskalig strukturierten Aluminium-Lasteinleitungselement vorgestellt. Weiterhin wurde der komplette Entwicklungsprozess beginnend mit dem Bauteildesign und der Auslegung über die Entwicklung effizienter Herstellungsverfahren bis hin zur experimentellen Bauteilprüfung im Rahmen einer Buchveröffentlichung publiziert. Ergänzend dazu erfolgte in diesem Bericht eine Beschreibung der thermomechanischen Modellierung des PA6 und verstärkten FKV mit Hilfe eines neuen Materialmodells. Es wurde eine kombinierte experimentell-numerische Methodik zur Parameteridentifikation vorgestellt und eine Eigenspannungsanalyse anhand der Ergebnisse einer Prozesssimulation durchgeführt. Das entwickelte Modell ermöglicht einen Einblick in die Prozess-Struktur-Eigenschaftsbeziehung und erlaubt die Identifikation optimierter Prozessparameter. Die umfangreichen experimentellen Bauteilversuche demonstrieren die Tragfähigkeit der Verbindung und das hohe Potenzial einer mehrskaligen Strukturierung zur Erhöhung der übertragbaren Lasten. Das realitätsnahe Einsatzpotential der Verbindung wurde in diesem Bericht ergänzend durch mediale Belastungsversuche und anschließende mechanische Prüfung aufgezeigt.

Publications

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