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Globales Tragverhalten von Flugzeugrümpfen



Bild 1: Experimentelle Last-Stauchungs-Kurve eines versteiften CFK-Paneels.
zum Bild Bild 1: Experimentelle Last-Stauchungs-Kurve eines versteiften CFK-Paneels.

Beulgefährdete Strukturen, bei denen im gebeulten Zustand mit zunehmender Verformung die aufgenommene Last ebenfalls zunimmt, können im Vergleich mit Strukturen, bei denen die höchste Belastbarkeit mit dem Beulpunkt erreicht ist, erhebliche Tragreserven aufweisen. Ein Beispiel dafür stellt der Flugzeugrumpf dar. Um diese Reserven zur Gewichtseinsparung nutzen zu können, werden schnelle Verfahren zur Simulation des Strukturverhaltens im Nachbeulbereich und Konstruktionsrichtlinien entwickelt, die es ermöglichen, bereits beim Entwurf die Nutzung des Nachbeulbereichs gezielt einzubeziehen. Das Bild 1 veranschaulicht die Aufgabe am Beispiel der experimentell ermittelten Last-Stauchungs-Kurve eines versteiften CFK-Paneels. Im Knick der Kurve beulen Hautfelder zwischen den Stringern, während das Paneel insgesamt eine weitere Zunahme der Last ermöglicht. Die Strukturen sind so auszulegen, dass der Gewinn durch Nutzung des Nachbeulbereichs bei mehrfachem Beulen ohne Schädigung der Strukturen möglichst groß sein wird, bei gleicher Sicherheit wie bisher.


Kontakt
Dr.-Ing. Rolf Zimmermann
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik
, Strukturmechanik
Braunschweig

Tel.: +49 531 295-2346

Fax: +49 531 295-2232

Prof. Dr.-Ing. Richard Degenhardt
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik
, Strukturmechanik
Braunschweig

Tel.: +49 531 295-3059

Fax: +49 531 295-2232

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