Optimale Gestaltung hochbeanspruchter Faserverbundstrukturen für den Leichtbau

Neue Hochleistungsverbundwerkstoffsystem eröffnen interessante neue Möglichkeiten für die Gestaltung extrem leichter und dabei hochfester Bauteile und Tragwerke. Allerdings erfordert die Ausweitung des Einsatzes derartiger Materialien auf neue Anwendungsbereiche im Maschinenbau, in der Fördertechnik, in der Robotertechnik, in der Medizintechnik usw. zuverlässige Richtlinien für den Entwurf und die Berechnung, die bisher nicht zur Verfügung stehen. Neben der Vielzahl unterschiedlicher Fasermaterialien und Harz-Härter-Systeme gibt es durch die Wahl des Lagenaufbaus und der Faserorientierungen einen großen Freiheitsgrad bei der Gestaltung derartiger Strukturbauteile, wodurch sich der Entwurf und die zuverlässige Dimensionierung als ungleich komplizierter darstellen als beispielsweise die Auslegung einer vergleichbaren metallischen Struktur. Ziel des Projektes ist es, einen Beitrag zur Entwicklung zuverlässiger Richtlinien für den Entwurf und die Berechnung neuer Hochleistungsverbundwerkstoffe aus glasfaserverstärkten Kunststoffen zu leisten, die durch diskrete Glasfaserliner, wie sie beispielsweise von der Firma Polystal produziert werden, verstärkt sind. Die sich daraus ergebenden Konsequenzen für das Tragverhalten von Faserverbundstrukturen und die erforderlichen Berechnungsgrundlagen sollen untersucht werden, wobei auch das Schädigungsverhalten und die Entwicklung schadenstoleranter Strukturen in die Untersuchungen einbezogen werden sollen.