Abkürzungen ..................................................... 8
Kurzfassung .................................................... 10
Abstract ....................................................... 12
1 Einleitung .................................................. 14
1.1 Leichtbaupotentiale bei Flugzeugen ..................... 14
1.2 Doppelschalige Rumpfkonzepte ........................... 17
1.3 Grundlagen der Faltkernberechnung ...................... 20
1.4 Crashzertifizierung im Flugzeugbau ..................... 25
1.5 Crashszenarien von Rumpfsektionen ...................... 30
1.6 Stand der Technik ...................................... 36
1.7 Ziel und Umfang der Arbeit ............................. 44
2 Ermittlung des Strukturversagens doppelschaliger Paneele
unter crashrelevanter Strukturbelastung ..................... 47
2.1 Belastungen von Rumpfpaneelen unter Crashbelastung ..... 47
2.2 Versuchsaufbau für kombinierte Druck-Biege-
Belastung .............................................. 48
2.3 Versagen eines ungestörten Sandwichpaneels unter
Druck-Biegung .......................................... 57
2.4 Bewertung der Ergebnisse ............................... 63
3 Kerntriggerkonzept für doppelschalige Rumpfpaneele .......... 65
3.1 Funktionsweise der Kerntriggerung ...................... 65
3.2 Triggerintegration in den Faltkern ..................... 68
3.3 Verifizierung des Triggerkonzepts ...................... 72
3.4 Die Robustheit des Triggerkonzepts ..................... 79
3.5 Photogrammetrische Messung der Dehnungsfelder im
Kernbereich ............................................ 82
3.6 Ursprung der Kerndruckkräfte ........................... 85
3.7 Schlussfolgerungen ..................................... 93
4 Numerische Berechnung von Rumpfpaneelen unter Druck-
Biegung ..................................................... 95
4.1 Grundlagen der Simulationsmethodik ..................... 95
4.2 Implizite Analysen zur Ermittlung der Paneellasten .... 100
4.2.1 Faltkerncharakterisierung mit Hilfe der
expliziten Simulation .......................... 102
4.2.2 Entwicklung einer Versagenshypothese für
Faltstrukturen ................................. 106
4.2.3 Validierung der impliziten
Simulationsmethodik ............................ 110
4.3 Explizite Berechnung der Paneelschädigung ............. 117
4.3.1 Validierung der expliziten
Simulationsmethodik ............................ 119
4.3.2 Identifikation des Einflusses vorgeschädigter
Prägekanten .................................... 123
4.4 Überprüfung der Kerntriggerung auf öffnende
Momentlast ............................................ 129
4.5 Einfluss versteifender Strukturen auf das
Kerntriggerkonzept .................................... 131
4.6 Schlussfolgerungen .................................... 138
5 Crashuntersuchung an einer doppelschaligen Rumpfsektion .... 140
5.1 Modellbeschreibung der generischen Rumpfsektion ....... 140
5.2 Homogenisierte Materialmodellierung der
Faltkernstrukturen .................................... 146
5.3 Explizite Crashuntersuchungen ......................... 150
6 Zusammenfassung ............................................ 159
6.1 Ergebnisse ............................................ 159
6.2 Perspektiven .......................................... 161
Appendix A: Validierung der Simulationsmethoden an dem Druck-
Biege-Experiment mit einem A-Wert von 180 mm ...... 163
Appendix B: Fehlerabschätzung ................................. 166
Appendix C: Messaufbau und Vorrichtungsdesign ................. 182
Appendix D: Berechnungsinformationen .......................... 185
Literaturverzeichnis .......................................... 186
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