Multifunktionale, hybride Sandwichstrukturen für flächige und rohrförmige Konstruktionselemente

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Peter Middendorf
• Subject Area: Engineering Design, Machine Elements, Product Development
• Term: from 2009 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 52793350

Gefaltete Strukturen spielen in vielen technischen Anwendungen eine entscheidende, wenn auch mitunter unauffällige Rolle. Von der vermeintlich simplen Wellpappe bis hin zu Sandwich- Hochleistungsanwendungen in der Raumfahrt erfüllen Faltwerke strukturelle wie auch weitere funktionale Aufgaben. Die maßgeblich am IFB entwickelten Faltkernstrukturen im Einsatz als Sandwichkerne verbinden die bekannt guten mechanischen Eigenschaften zellulärer Strukturen mit einer Vielzahl bisher nicht integral realisierbaren Funktionalitäten in einem Konstruktionselement [1]. Die bisher durch HIKE gewonnenen Grundlagen sollen in der zweiten in besonders vielversprechenden Anwendungsgebieten gezielt vertieft und in konkreten Bauelementen demonstriert werden. Dazu wurden in der ersten Förderphase interdisziplinär Konstruktionselemente identifiziert, bei denen der Einsatz von Faltkernstrukturen ein besonders großes Potential für die Leistungssteigerung und Integration von zusätzlicher, bisher separat zu integrierender Funktionalität. Schwerpunkte in der Forschung in der zweiten Förderphase wird die Integration von aktiver Kinematik in Sandwichelemente unter Nutzung der besonderen Eigenschaften isometrisch gefalteter Strukturen sowie die Ausstattung der bisher passiven Elemente mit Intelligenz, die die selbstständige Zustandserfassung und Kommunikation sowie die Reaktion auf diese Zustände zwischen und über mehrere Elemente hinweg im Sinne der Selbstorganisation ermöglicht. Zusätzlich werden die bereits vorhandenen Simulations- und Auslegungswerkzeuge sowie die Herstellungsmethoden kontinuierlich weiterentwickelt, um die Realisierung der geplanten HIKE zu ermöglichen und weitere Potentiale von Faltstrukturen zu erschließen.

• DFG Programme: Research Units
• Subproject of: FOR 981: Hybrid Intelligent Construction Elements
• Major Instrumentation: Laseranlage
• Instrumentation Group: 5710 Gas-Laser