Leichtbaupotenziale unter Verwendung hochfester metallischer Werkstoffe für Automobil- und Luftfahrtanwendungen

Inhaltsverzeichnis

• Kurzfassung
• Abstract
• Inhaltsverzeichnis
• Einleitung
• Theoretische Grundlagen
• Leichtbauwerkstoffe
• Aluminium
• Legierungskonzepte von Aluminium
• Aluminium im Fahrzeugbau
• Leichtbaustahl
• Stahlsorten im Leichtbau
• Stahl im Fahrzeugbau
• Versuche/ Berechnungen
• Materialien
• mechanische Formeln
• Biegesteifigkeit
• Zugfestigkeit
• Torsionssteifigkeit
• 3-Punkt Biegen
• Ergebnisse
• Mechanische Eigenschaften
• Berechnungen
• Biegesteifigkeit
• Zugfestigkeit
• Torsionssteifigkeit
• 3-Punkt Biegen
• Zusammenfassung/ Ausblick
• Diskussion
• Zusammenfassung
• Abbildungsverzeichnis
• Tabellenverzeichnis
• Literaturverzeichnis

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Arbeit zielt darauf ab, das Leichtbaupotenzial und den Einfluss der Massenreduktion von modernen hochfesten Stählen und Aluminiumlegierungen für Luftfahrt- und Bodentransportanwendungen zu untersuchen. Das Hauptziel dieser Studie ist es, die Gewichtsunterschiede zwischen Stahl und Aluminium zu visualisieren und einige Aspekte für Leichtkonstruktionen zu untersuchen, wie z.B. das Potenzial zur Massenreduktion und die Leistung.

• Vergleich von Aluminium, konventionellen und neuen Stählen hinsichtlich ihrer massenreduzierenden Wirkung.
• Bewertung der Materialeigenschaften und des grundlegenden Strukturverhaltens verschiedener Materialien.
• Berechnung und Bewertung von Formeln zur Beschreibung der Materialeigenschaften.
• Analyse der Biegesteifigkeit, Zugfestigkeit, Torsionssteifigkeit und des 3-Punkt-Biegeparameters für verschiedene Leichtstahlsorten und Aluminiumlegierungen.
• Untersuchung des Leichtbaupotenzials von Stahlsorten im Vergleich zu Aluminium.

Zusammenfassung der Kapitel

Die Einleitung stellt die Notwendigkeit von Leichtbau im Transportwesen aufgrund des wachsenden Transportwachstums und der steigenden Nachfrage nach Treibhausgasreduktionen dar. Es werden die Vorteile von Leichtbau hinsichtlich Kraftstoffeinsparung, Gewichtsreduktion und CO2-Emissionsreduktion erläutert.

Kapitel 2 behandelt die theoretischen Grundlagen von Leichtbauwerkstoffen. Es werden Aluminium und Leichtbaustahl mit ihren jeweiligen Legierungskonzepten und Anwendungen im Fahrzeugbau vorgestellt.

Kapitel 3 beschreibt die verwendeten Materialien und die angewendeten Berechnungsmethoden. Es werden mechanische Formeln zur Beschreibung der Eigenschaften von Biegesteifigkeit, Zugfestigkeit, Torsionssteifigkeit und 3-Punkt-Biegen vorgestellt.

Kapitel 4 präsentiert die Ergebnisse der durchgeführten Berechnungen und zeigt die mechanischen Eigenschaften der verschiedenen Materialien.

Schlüsselwörter

Leichtbau, hochfeste metallische Werkstoffe, Aluminiumlegierungen, Stahlsorten, Fahrzeugdesign, Massenreduktion, Materialeigenschaften, mechanische Eigenschaften, Biegesteifigkeit, Zugfestigkeit, Torsionssteifigkeit, 3-Punkt Biegen, Leichtbaupotenzial.