HCFK-Testprüfstand

Erkennen von thermo-mechanischen Phänomenen

Mit dem Kooperationsprojekt „HCFK Testprüfstand“ setzen sich die Unternehmen QualityPark AviationCenter GmbH und InfraTec GmbH sowie die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) und die Private Hochschule Göttingen (PFH) zum Ziel, einen HCFK-Prüfstand zur Detention von Bauteilfehlern in faserverstärkten Kunststoffen durch Analyse der Wärmeentwicklung unter hochzyklischer Belastung zu entwickeln. Das Projekt wird über zwei Jahre aus Mitteln des Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) gefördert und hat ein Fördervolumen von 600.000 Euro. Ein entsprechender Antrag wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im August 2014 bewilligt.

Besonders im Leichtbau finden faserverstärke Kunststoffe (FVK) immer mehr industrielle Anwendung. Grund für die steigende Anwendung dieser Werkstoffe ist die hohe Steifigkeit und Festigkeit bei gleichzeitig geringer Dichte. Durch den vermehrten Einsatz der FVK kann bei Flugzeugen sowohl die Nutzlast, als auch die Reichweite, bei gleichzeitig geringerem Eigengewicht und Verbrauch, gesteigert werden. Durch die intensive Forschung auf dem Gebiet der FVK stehen den Konstrukteuren heutzutage eine Menge an Konstruktionsrichtlinien, Normen und Berechnungsmöglichkeiten für die Auslegung von FVK-Bauteilen zur Verfügung. Eine allgemein gültige Richtlinie für die Gestaltung und Berechnung unter (hoch-)zyklischer Beanspruchung (Ermüdungsverhalten/High Cycle Fatigue) ist allerdings nicht vorhanden.

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist daher die Entwicklung eines Prüfstandes mit dazugehöriger Auswertungssoftware zur qualitativen und quantitativen Einschätzung von Schäden in Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen. Die Bestimmung der Art und Größe der Bauteilfehler soll durch die Messung einer Temperaturerhöhung im FVK-Bauteil unter zyklischer Belastung ermöglicht werden. Um die Messdaten der Thermografiekamera in Bauteilfehler zu überführen, muss ein theoretisches Gesamtmodell für die Beschreibung der thermischen Vorgänge erarbeitet werden, welches alle relevanten auftretenden Phänomene berücksichtig.

Projektpartner

Förderung