Kreiszylinderschale aus Faserverbundwerkstoff - Versuche und FE-Berechnungen

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
• Problemstellung
• Allgemeine zum Faserverbundwerkstoff
• Stabilitätsproblem
• Gleichgewichtslage
• Verzweigungsproblem
• Durchschlagsproblem
• Klassifizierung
• Laminattheorie
• Makromechanisches Verhalten einer UD-Schichte
• Klassische Laminattheorie
• Versuchsdurchführung
• Testdaten und Versuchsdurchführung
• Versuchdurchführung
• Anwendung der Finite Elemente Methode
• Untersuchungen des Vorbeulzustandes
• Einfluß der Laminatdicke (nominell, gemessen)
• Einfluss der Materialparameter(nominell, gemessen)
• Vergleich mit Versuchsergebnissen
• Auswertung
• Untersuchung der Beullast
• Lineare Beullast der perfekten Schale
• Nichtlineare Beullast des perfekten Systems
• Beullast des imperfekten Systems
• Untersuchungen des Übergangs vom Vor- in den Nachbeulbereich
• statische Berechnungsverfahren
• Dynamische Berechnungsverfahren
• Zusammenfassung

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Diplomarbeit befasst sich mit dem Stabilitätsverhalten einer Kreiszylinderschale aus Faserverbundwerkstoff unter Druckbelastung. Ziel ist es, das Beulverhalten der Schale durch Versuche und Finite Elemente Berechnungen zu untersuchen und die Ergebnisse miteinander zu vergleichen. Dabei werden sowohl die Auswirkungen von Imperfektionen auf die Beullast als auch der Einfluss verschiedener Parameter, wie Laminatdicke, Materialparameter und Faserorientierung, auf das Verhalten der Schale betrachtet.

• Stabilitätsverhalten von Kreiszylinderschalen aus Faserverbundwerkstoffen
• Einfluss von Imperfektionen auf die Beullast
• Vergleich von Versuchen und FE-Berechnungen
• Auswertung der Ergebnisse und Interpretation der Ergebnisse
• Bewertung der Anwendbarkeit der Finite Elemente Methode für die Simulation von Beulproblemen

Zusammenfassung der Kapitel

Die Einleitung gibt einen Überblick über die Problemstellung, die allgemeine Bedeutung von Faserverbundwerkstoffen und die Zielsetzung der Arbeit. Kapitel 2 befasst sich mit dem Stabilitätsproblem und erklärt die verschiedenen Arten von Instabilitäten. Kapitel 3 behandelt die Laminattheorie und beschreibt das makromechanische Verhalten einer UD-Schichte sowie die klassische Laminattheorie. Kapitel 4 beschreibt die Versuchsdurchführung und erläutert die verwendeten Testdaten und die Durchführung der Versuche. Kapitel 5 widmet sich der Anwendung der Finite Elemente Methode und untersucht den Vorbeulzustand, die Beullast sowie den Übergang vom Vor- in den Nachbeulbereich. Die Ergebnisse der Berechnungen werden mit den Versuchsergebnissen verglichen und bewertet.

Schlüsselwörter

Kreiszylinderschale, Faserverbundwerkstoff, Stabilitätsproblem, Beulen, Imperfektionen, Finite Elemente Methode, FE-Berechnung, Laminattheorie, Versuchsdurchführung, Vergleich, Auswertung.