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Strukturelle Integrität



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  • PANDORA
    PANDORA
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    Erstellung parametrischer Rumpfmodelle in der Python basierten Entwicklungsumgebung PANDORA - Parametric Numerical Design and Optimization Routines for Aircraft (DLR Tool). Diese umfasst neben Modulen zur Datenverwaltung (CPACS Format), Modellerstellung und Strukturdimensionierung auch eine graphische Nutzeroberfläche.

    Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).

  • Spannungen bei Abfangmanöver
    Spannungen bei Abfangmanöver
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    Wirkenden Spannungen bei einem Abfangmanöver mit einem Lastvielfachen von 2,5g als Teil der Bewertung von Flugzeugrümpfen

    Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).

  • Flugzeugrumpf
    Flugzeugrumpf
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    Simulation mit einem fünf-Spant Finite-Elemente Modell eines Flugzeugrumpfes zur Evaluierung eines Crash-Konzeptes in Faserverbundbauweise mit filigraner Frachtbodenunterstruktur

    Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).

  • Verformung eines Spinners
    Verformung eines Spinners
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    Verformung eines Spinners aus Glasfaserverbundkunststoff nach einem Vogelschlagtest mit einem Kunstvogel (1.8 kg) im Beschusslabor des Instituts für Bauweisen und Strukturtechnologie

    Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).

  • Hochgeschwindigkeitsimpact
    Hochgeschwindigkeitsimpact
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    Hochgeschwindigkeitsimpact Test mit dem 3.6 kg DLR Kunstvogel bei 185 m/s im Beschusslabor zur Demonstrierung des Splitterprinzips für eine Nasenkante

    Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).

  • Aufprall einer Kleindrohne
    Aufprall einer Kleindrohne
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    Aufprall einer Kleindrohne (1.2 kg) auf eine generische Hubschrauberscheibe

    Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).

  • Dehnungsverteilung
    Dehnungsverteilung
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    Dehnungsverteilung beim Fünfpunktbiegeversuch eines CFK-Laminats zur Ermittlung und Validierung der ermittelten Schubfestigkeit – Vergleich zwischen Simulation und Test (hochaufgelöste Digital-Image-Correlation Auswertung)

    Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).

  • Simulation des Crashverhaltens
    Simulation des Crashverhaltens
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    Exemplarische Simulation des dynamischen Stauchens eines Crash-Absorbers zur Ermittlung des Energieabsorptionspotenzials eines Geflechtmaterials in Abhängigkeit vom Flechtwinkel

    Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).

 

Die Abteilung „Strukturelle Integrität“ arbeitet an der Entwicklung und der numerischen Abbildung von multifunktionalen Leichtbaustrukturen aus Verbundwerkstoffen, Metall und Hybridmaterialien. Dies schließt sowohl Material- und Strukturtests als auch numerische Analysen von Proben bis zum Gesamtsystem ein.

Im Vordergrund der Forschungsarbeiten stehen die kurzzeitdynamischen Lastfälle Crash, Notwasserung (Ditching) und Hochgeschwindigkeitsimpact durch unterschiedliche Aufprallkörper (Vogel, FOD, Hagel, Drohnen etc.). Die Anwendungsgebiete liegen im Bereich der Luftfahrt (Flugzeuge und Hubschrauber etc.) sowie endgebundenen Transportsystem. Angestrebt wird bei der Bauweisenentwicklung die Verbesserung der Energieabsorptionsfähigkeit und somit der Sicherheit ohne merkliche Beeinträchtigung der Tragfähigkeit und Massenbilanz. Weiterhin entwickelt die Abteilung numerische Prozessketten für die automatische Modellierung und Berechnung von Strukturen zur Einbindung in multidisziplinäre Analyse- und Optimierungsketten.

Leistungsprofil:

  • quasi-statische und dynamische Materialprüfung (Metalle, Verbundwerkstoffe etc…)
  • dynamische Prüfung von Strukturen und Komponenten (Druckluftkanonen, Fallturm, Hochgeschwindigkeitsprüfmaschinen)
  • Modellierung und numerische Simulationen von Werkstoffen
  • numerische Simulation für Crash- und Impactanwendungen
  • Entwicklung und Optimierung von crash- und impactresistenten Bauweisen
  • Simulationsmethoden zur Abbildung realistischer Versagensmechanismen unter dynamischer Belastung
  • flexible Entwurfsumgebung zur Integration von statischen und dynamischen Strukturanalysen in multidisziplinäre Analyse- und Optimierungsketten

Kontakt
Dr. Nathalie Toso
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie

Stuttgart

Tel.: +49 711 6862-564

Fax: +49 711 6862-227

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