Experimentelle Untersuchungen zur Rekonstruktion von Impactbelastungen in faserverstärkten Kunststoffen mit einer Abschätzung der Schädigungsrelevanz

Das Institut für integrierte Produktentwicklung (BIK) der Exzellenz-Universität Bremen beschäftigt sich mit praxisorientierter Grundlagenforschung und mit Forschungsvorhaben zur Entwicklung neuer Technologien. Ein Schwerpunkt ist der Leichtbau mit faserverstärktenMaterialien für Flugzeuge, Automobile, Schiffbau und WEA Rotorblätter. Vorbilder für die Verbundwerkstoffe sind in der Natur zu finden, die in lebenden Strukturen einen optimalen Einsatz finden. Der Mensch nutzt dieses Vorbild für den Einsatz bei technischen Produkten. Einer der Forschungsschwerpunkte ist auf Untersuchungen der Dehnungsfelder in impactbeanspruchten Faserverbundstrukturen gelegt worden. Dazu gehören insbesondere die Visualisierung des Wellenfeldes und die Ausbreitung von Lambwellen in Faserverbundstrukturen nach Impactbelastungen. Ein plötzliches Materialversagen von faserverstärkten Kunststoffen stellt ein großes Problem in der Luftfahrtindustrie dar. Besonders die Vorhersage der Ausbreitung einer primären Schädigung durch einen oberflächlich nicht zu erkennenden Impact ist kaum möglich, da ein solcher Schaden häufig unbemerkt bleibt. Das Verständnis des Materialverhaltens, bzw. die Ausbreitung der in der Struktur induzierten Lambwelle, während und kurz nach einer Impactbelastung, ist eine notwendige Bedingung zur Entwicklung eines Modells zur Lokalisierung eines Impacts und zur Abschätzung seiner Schädigungsrelevanz. Um den Herausforderungen bei der Lokalisierung von oberflächlich unbemerkten Primärschäden zu begegnen, bietet diese Schrift einen grundlegenden Beitrag. Auf der Grundlage dieser Arbeit besteht die Aussicht auf qualitativ hochwertige Vorhersage der Auswirkung eines Impacts auf Strukturen aus faserverstärkten Materialien.