Untersuchung der Permeabilität gestapelter Faserpackungen unter Berücksichtigung von Dickensprüngen bedingt durch lokale Verstärkungen

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Martin Maier
• Subject Area: Polymer Materials
• Term: from 2004 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5421384

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, lokale Verstärkungen eines Grundlaminates unter strukturmechanischen sowie prozesstechnischen Gesichtspunkten zu untersuchen. Das Forschungsvorhaben gliedert sich grundlegend in die Bereiche einer Strukturoptimierung bezogen auf die Geometrie der in eine Preform einzubringenden Verstärkung sowie der Erfassung des Prozesses, mittels der Beschreibung von interlaminaren Fließfrontverläufen. Dabei soll die prozessbedingte Herstellbarkeit mit der Strukturoptimierung insofern gekoppelt werden, als die Herstellbarkeit innerhalb des Optimierungsprozesses in Form entsprechender Restriktionen mitberücksichtigt wird. Im Bereich der strukturmechanischen Untersuchung sollen gelochte Grundlaminate, welche durch eine lokale Patchgeometrie verstärkt sind, simuliert und mittels entsprechender mechanischer Prüfung verifiziert werden. Im Bereich der herstellungstechnischen Realisierung sollen das Kompressionsverhalten von gestapelten Gelegelagen, die daraus resultierende mikroskopische Beeinflussung der Faser- und Fließkanalgeometrien der einzelnen Lagen sowie die entstehenden interlaminaren Fließfrontverläufe untersucht werden. Ziel ist es hierbei, Lufteinschlüsse im Randbereich der aufzubringenden Verstärkungslagen vorab mittels einer Füllsimulation zu erfassen. Abschließend sollen die Resultate in einem Konstruktionsleitfaden zusammengefasst werden, welcher dem Anwender die Möglichkeit eröffnet ohne aufwendige Analyse der Detailsituation der Verstärkung, weitgehend optimale Verstärkungsgeometrien auszuwählen und zusätzlich der herstellungstechnischen Realisierbarkeit gerecht zu werden.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr.-Ing. Ulrich Huber