CAIOShell

CAIOShell Verfahren zur optimierten Faserplatzierung in Schalen (Platten, Scheiben) durch Integration von Hauptspannungsrichtungen. Dadurch sind Fasern optimal bezüglich ihrer Steifigkeits- und Festigkeitseigenschaften in der Matrix ausgerichtet. Aus den 2 Hauptspannungsrichtungen resultieren 2 Faserverläufe.

Die CAIO- optimierten Faserverläufe werden in skalaren Feldern mit Kontinuumseigenschaften abgespeichert. Die Kontur- bzw. Isolinien dieser Felder ergeben die diskreten Faserstränge. Durch diese Technik sind beliebig dichte Faserverläufe „per Tastendruck“ visualisierbar und werden anschließend koordinatenmäßig ausgegeben.

CAIO- Faserverläufe sind kombinierbar mit textilen Halbzeugen (z.B. multiaxialen Kettengewirken, Geweben, Geflechten, SMC- Formmassen, Fasermatten, Vliesen, Hex-Wabenkernen und Schaumkernen als Grundmaterial), die teilweise Schichten in der Schale mit ihren orthotropen bzw. isotropen Eigenschaften vorbelegen. Nur in den restlichen Schichten werden die (aufgestickten) Faserverläufe optimiert. Die erforderlichen Eigenschaften der Halbzeuge (Faservolumenanteil, Dicke, Orientierung) können mit Laminat- Auslegeprogrammen optimiert werden und somit z.B. unkritische Betriebslastfälle abdecken. Für besonders kritische Einzellastfälle ist das genaue CAIO- Verfahren einzusetzen. Daraus resultiert eine optimale Faserpositionierung, die per Aufstickung auf das Grundmaterial zu realisieren ist.

Die Entwicklung von CAIOShell wurde zunächst als Add-on Software zu bestehenden FEM-Programmen realisiert. Diese Zusatzsoftware wird jedoch nicht mehr benötigt, das Verfahren lässt sich direkt in FE-Programmen anwenden, zumindest in Abaqus und Ansys, s. CAIO-Methode.