Modellierung von Sandwich Strukturen
- Titel
- Modellierung von Sandwich Strukturen
- Autor/in
- Datierung
- 07.01.2019
- Beschreibung
- Sandwich-Strukturen werden überall dort eingesetzt, wo hohe Steifigkeiten bei gleichzeitig geringem Gewicht
gefordert sind. Dabei gibt es eine Vielzahl möglicher Materialkombinationen und Versagensarten. Die vorliegende
Bachelor-Thesis behandelt die lokalen Instabilitäten Facesheet Wrinkling, Intracell Buckling und Shear Core
Crimping bei Sandwich-Strukturen mit Composite-Deckschichten und Honigwaben-Kern. Ziel ist es, ein Finite-
Elemente-Modell zu entwickeln, mit welchem diese lokalen Versagensmoden vorhergesagt werden können. Dieses
Modell soll dann mittels geeigneten Versuchen validiert und mit analytischen Formeln aus der Literatur verglichen
werden. Eine vorangegangene Arbeit nahm sich dieser Thematik bereits an. Es gelang dort nicht durchgängig, die
lokalen Instabilitäten in den Versuchen herbeizuführen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse daraus dienten als
Grundlage für diese Arbeit.
Auch in dieser Arbeit gelang das Herbeiführen der lokalen Instabilitäten nicht über alle Versagensmoden hinweg.
Imperfektionen bei den hergestellten Proben und dickere Deckschichten als erwartet lieferten zum Teil
unzufriedenstellende Ergebnisse. Das erstellte Simulationsmodell lieferte für das Facesheet Wrinkling und Shear
Core Crimping eine gute Übereinstimmung mit den Berechnungsformeln. Das Intracell Buckling konnte in der
Simulation nicht herbeigeführt werden.
Sandwich structures are used wherever high stiffness and low weight are required. There are a variety of possible
material combinations and failure modes. This bachelor thesis deals with the local instabilities Facesheet
Wrinkling, Intracell Buckling and Shear Core Crimping in sandwich structures with composite face sheets and
honeycomb core. The goal is to develop a finite element model to predict these local failure modes. This model
should then be validated by suitable experiments and compared with analytical formulas from the literature. A
previous work has already adressed this issue. However, it did not consistently succeed in inducing the local
instabilities in the experiments. The knowledge gained from this previous thesis served as the basis for this work.
In this work too, the local instabilities could not be precipitated across all modes of failure. Imperfections in the
samples produced and thicker facings than expected yielded in partially unsatisfactory results. The created
simulation model provided a good agreement with the calculation formulas for the Facesheet Wrinkling and Shear
Core Crimping. Intracell buckling could not be achieved in the simulation.
- Sandwich-Strukturen werden überall dort eingesetzt, wo hohe Steifigkeiten bei gleichzeitig geringem Gewicht
- Urheberrechtshinweis
- Beeler Jan, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
HSLU
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
Werk
- Titel
- Modellierung von Sandwich Strukturen
- Beschreibung
- Sandwich-Strukturen werden überall dort eingesetzt, wo hohe Steifigkeiten bei gleichzeitig geringem Gewicht
gefordert sind. Dabei gibt es eine Vielzahl möglicher Materialkombinationen und Versagensarten. Die vorliegende
Bachelor-Thesis behandelt die lokalen Instabilitäten Facesheet Wrinkling, Intracell Buckling und Shear Core
Crimping bei Sandwich-Strukturen mit Composite-Deckschichten und Honigwaben-Kern. Ziel ist es, ein Finite-
Elemente-Modell zu entwickeln, mit welchem diese lokalen Versagensmoden vorhergesagt werden können. Dieses
Modell soll dann mittels geeigneten Versuchen validiert und mit analytischen Formeln aus der Literatur verglichen
werden. Eine vorangegangene Arbeit nahm sich dieser Thematik bereits an. Es gelang dort nicht durchgängig, die
lokalen Instabilitäten in den Versuchen herbeizuführen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse daraus dienten als
Grundlage für diese Arbeit.
Auch in dieser Arbeit gelang das Herbeiführen der lokalen Instabilitäten nicht über alle Versagensmoden hinweg.
Imperfektionen bei den hergestellten Proben und dickere Deckschichten als erwartet lieferten zum Teil
unzufriedenstellende Ergebnisse. Das erstellte Simulationsmodell lieferte für das Facesheet Wrinkling und Shear
Core Crimping eine gute Übereinstimmung mit den Berechnungsformeln. Das Intracell Buckling konnte in der
Simulation nicht herbeigeführt werden.
Sandwich structures are used wherever high stiffness and low weight are required. There are a variety of possible
material combinations and failure modes. This bachelor thesis deals with the local instabilities Facesheet
Wrinkling, Intracell Buckling and Shear Core Crimping in sandwich structures with composite face sheets and
honeycomb core. The goal is to develop a finite element model to predict these local failure modes. This model
should then be validated by suitable experiments and compared with analytical formulas from the literature. A
previous work has already adressed this issue. However, it did not consistently succeed in inducing the local
instabilities in the experiments. The knowledge gained from this previous thesis served as the basis for this work.
In this work too, the local instabilities could not be precipitated across all modes of failure. Imperfections in the
samples produced and thicker facings than expected yielded in partially unsatisfactory results. The created
simulation model provided a good agreement with the calculation formulas for the Facesheet Wrinkling and Shear
Core Crimping. Intracell buckling could not be achieved in the simulation.
- Sandwich-Strukturen werden überall dort eingesetzt, wo hohe Steifigkeiten bei gleichzeitig geringem Gewicht
- Autor/in
- Externe Praxispartner
- Aerofem GmbH
- Datierung
- 07.01.2019
- Format
- 81 Seiten
- Ort
- Sprache
Rechte
- Urheberrecht
- Beeler Jan, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Hinweis zu Rechtsgrundlagen
- Lizenzierung
- Klassifikation