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Structural Integrity

Water impact simulation of an aircraft with horizontal and vertical velocity

Die Abteilung „Strukturelle Integrität“ arbeitet an der Entwicklung, der Simulation sowie dem Test von multifunktionalen Leichtbaustrukturen, insbesondere Luftfahrtstrukturen, aus Verbundwerkstoffen unter hochdynamischer Belastung, das heißt Crash und Impact. Die Resistenz dieser Strukturen aus Faserkunststoffverbund (FKV) oder Hybriden gegenüber diesen Belastungen soll verbessert werden.

Die Forschungsziele sind fokussiert auf den Stoss belasteten und sicherheitsrelevanten Leichtbau bezogen auf folgende Themen:

• CFK-Rumpf Neuer Generation
• Robust Rotorcraft
• Airframe Vulnerability, z. B. für CFK Tragwerk und Hochauftriebskörper
• Vituelle Zertifizierung
• Hybride strukturelle Schutzsysteme
• Insassensicherheit in der Luftfahrt
• Crashsimulation der Fahrzeugzelle
• Spant- und Space-frame-Bauweisen
• Multi-Material-Design von Straßenfahrzeugen
• Impact-resistente Strukturen von Hochgeschwindigkeitszügen

Gegenstand der Arbeiten ist dabei immer die Untersuchung von Schädigungs- und Energieabsorptionsphänomenen. Dazu können im Versuch die relevanten Mechanismen vom Proben- bis zum Komponentenmaßstab untersucht werden. Parallel dazu werden Methoden für Modellierung und Simulation des Versagensvorgangs in Tragstrukturen aus Faserverbundwerkstoffen entwickelt und evaluiert. Die Überprüfung geschieht im Probenmaßstab und an Strukturkomponenten, ggf. auch am Gesamtfahrzeug.
Ziel der Arbeiten ist es, die strukturelle Integrität der Luftfahrzeuge nach einer Stoßbelastung bis zur sicheren Rückkehr zu gewährleisten. Angestrebt wird dabei die Verbesserung der Energieabsorptionsfähigkeit ohne merkliche Beeinträchtigung der Tragfähigkeit und Massenbilanz. Ein verwandter Bereich, der sich daraus ableitet, ist die Insassensicherheit von Luft- und Bodenfahrzeugen.