Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung
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Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung
Das Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung entwickelt Hochleistungsstrukturen unter Verwendung von Verbundwerkstoffen mit polymerer und keramischer Matrix. Die Entwicklungen sind nicht nur für Luft- und Raumfahrtanwendungen, sondern auch für allgemeine technische Anwendungen der alternativen Energietechnik, des Fahrzeug- und Apparatebaus. Auf diesen Arbeitsgebieten werden Konstruktionsprinzipien entwickelt und geprüft, die unter den vorgegebenen Einsatzbedingungen ökonomische Lösungen mit hoher Zuverlässigkeit bieten. Dies geschieht seit mehr als 25 Jahren in Kooperation mit nationalen und internationalen Partnern aus der Industrie, den Universitäten sowie internationalen Forschungseinrichtungen. |
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Forschungsthemen des Instituts
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Das Kernthema „Hochleistungsleichtbaustrukturen für die Luftfahrt und den Verkehr“ ist geprägt durch Kooperationen auf interdisziplinären Forschungsgebieten mit anderen Instituten des DLR (AT, WF, AE und FK) sowie Firmen der Luft- und Raumfahrt und Automobilzulieferer in Baden-Württemberg, Deutschland und Europa. Das Engineering mit faserverstärkten Verbundwerkstoffen mit duromeren und thermoplastischen Matrices im Bauteilentwurf und der Berechnung sowie die Nutzung von geeigneten Fertigungsrouten, unter Berücksichtigung der Kosteneffizienz und Wirtschaftlichkeit und industriellen Ansätzen, ermöglicht die Bereitstellung geschlossener Prozessketten. In diesem Forschungsfeld wird damit die Fähigkeit zur Bauteilgestaltung vom Design bis zum fertigen prototypischen Bauteil durchgängig abgebildet. |
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Die Forschungsaktivitäten der Abteilung „Strukturelle Integrität” liegen im Bereich der Funktionstüchtigkeit und Schadenstoleranz von hochbelasteten Tragstrukturen nach Crash-Belastung und Schädigung durch Schlag- und Stoßbelastung, z.B. durch Stein-, Hagel- oder Vogelschlag. |
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Generelles Ziel der Arbeiten ist die Entwicklung von thermisch und mechanisch hoch belasteten Leichtbaustrukturen aus maßgeschneiderten CMC-Werkstoffen (Ceramic Matrix Composites) für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche. Dabei stehen die Erhöhung der Leistungsfähigkeit bzw. die Steigerung der Effizienz von technischen Systemen, Anlagen oder auch Einzelkomponenten, sowie die damit verknüpfte Schonung von Ressourcen und die Reduzierung von Umweltbelastungen stets im Fokus. |
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Die systemorientierten Entwicklungsarbeiten konzentrieren sich auf die beiden Bereiche Thermalschutzsysteme (TPS) und heiße Primärstrukturen von Wiedereintrittsfahrzeugen, sowie auf Schubkammertechnologie für effusiv gekühlte, kryogene Raketentriebwerke in neuer Hybridbauweise unter Verwendung polymerer und keramischer Verbundwerkstoffe. Beide Themenfelder sind wichtige Schlüsseltechnologien für die Entwicklung zukünftiger Raumtransportsysteme. |
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Es gibt zahlreiche Messmethoden für zerstörungsfreie Bauteilprüfung, die sich in ihrer Anschaulichkeit, die Ergebnisdaten betreffend, und ihrer Treffsicherheit oder Eindeutigkeit beim Aufspüren von Materialstrukturen und Fehlstellen teilweise erheblich voneinander unterscheiden. In jedem Fall aber sind die Auswerteverfahren und die Kombination verschiedener Prüfmethoden mit entscheidend für die Aussagekraft und Effizienz solcher Verfahren. |
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