Tailored fiber placement: Flugzeugspant

Optimierung eines Flugzeugspants unter 3-Punkt-Biegung mit CAIOShell
Tailored fiber placement Flugzeugspant
Der EADS-Flugzeugspant ist einer 3-Punkt-Biegung (Prüflastfall) unterworfen, mit einfacher Lagerung unweit der Trägerenden, sowie einer Zentrallast im Schnittpunkt der 2 Symmetrieebenen. Farbig dargestellt ist das dichte Faserfeld. Der blaue Farbbereich ist das Gebiet mit dem geringsten, der rote Bereich das mit dem höchsten Faseranteil. Die Schwarz- Weiß Region zeigt die Extraktion von Einzelfasern aus einer der beiden Hauptspannungen. Die TFP-Fertigung (tailored fiber placement) erfolgte am Institut für Polymerforschung in Dresden (IPF).  

Links oben: 3-Punkt-Biegeversuch am Institut für Flugzeugbau der Universität Stuttgart (IFB). Prüfaufbau. Die Messungen am IFB ergaben: der mit CAIO optimierte Spant aus C-Fasern ist im Vergleich zum MAG-Spant (Multiaxialgelege aus C-Fasern) ca. 30% steifer.

Rechts oben: Verformungs- und Dehnungsmessung mit ARAMIS am IFB.

Die Extraktion von Einzelfasern aus dem kontinuierlichen Faserfeld erfolgte mit der Software CAIOShell.