Funktionalisierung von duroplastischen Faserverbundwerkstoffen durch Hybridgarne [electronic resource] : Adaptive Strukturen durch die Integration von Formgedächtnislegierungen /
Paul, Christian.author.
Durch die Integration von multifunktionalen Komponenten in Verbundwerkstoffe ist es möglich, eine neue Generation von Strukturen und Bauelementen zu realisieren, die sowohl sensorische bzw. aktorische Eigenschaften aufweisen als auch selbstregulierend auf äußere Einflüsse reagieren. Christian Paul stellt die Integration von speziellen FGL-Hybridgarnen in Verstärkungshalbzeuge und die Ausnutzung des Formgedächtniseffekts zur Formgebung der funktionalisierten und konsolidierten Verbundstruktur in den Fokus seiner Untersuchungen. Er entwickelt leistungsfähige Leichtbau-Konstruktionen mit einer durch ein Hybridgarn integrierten zusätzlichen Funktion, wie hier der Strukturregulierung durch Formgedächtnislegierungen, mit Multifunktionalität durch die integrierte Komponente. Die kostengünstige Herstellung dieser Bauteile durch automatisierte Fertigungsprozesse stellt einen innovativen Beitrag zur Entwicklung von neuartigen funktionsintegrierten Leichtbaustrukturen dar.
Vorwort; Inhaltsverzeichnis; Abbildungsverzeichnis; Tabellenverzeichnis; Wichtige Abkürzungen und Symbole; Abkürzungen; Symbole und Formelzeichen; 1 Einleitung; 1.1 Präambel; 1.2 Problemstellung der Arbeit; 2 Stand der Technik und Forschung; 2.1 Passive Funktionalisierung; 2.2 Aktive Funktionalisierung; 2.2.1 Sensorisch arbeitende Materialien; 2.2.2 Aktorisch arbeitende Materialien; 2.2.3 Aktorisch und sensorisch arbeitende Materialien; 2.3 Voraussetzungen für die Integration von Formgedächtnislegierungen in FVW durch Hybridgarne
2.4 Verformungen von Verbundwerkstoffen durch integrierte Formgedächtnislegierungen3 Eignung aktorischer Funktionskomponenten für die Realisierung einer Verformung in FVW; 3.1 Analyse und Bewertung der Funktionskomponenten; 3.2 Charakterisierung und Bewertung der Formgedächtnislegierungen; 3.2.1 Verwendete Formgedächtnislegierungen; 3.2.2 Ermittlung der theoretischen elektrischen Leistung für die Erwärmung über TTR; 3.2.3 Einfluss der Temperatur auf die Gedächtniseigenschaften; 3.2.4 Theoretisches Materialverhalten; 3.2.5 Mechanische Charakterisierung
3.2.6 Diskussion der Untersuchungsergebnisse4 Entwicklung von Garnstrukturen für die Funktionsgewährleistung im FVW; 4.1 Analyse und Bewertung der HybridgarnHerstellungsverfahren; 4.1.1 Lufttexturieren; 4.1.2 Zwirnen; 4.1.3 OE-Friktionsspinnen; 4.2 Experimentelle Voruntersuchung zur Verarbeitung von Glasfasern auf der OE-Friktionsspinnmaschine; 4.3 Technologische Untersuchungen zur Entwicklung von FGL-Hybridgarnen; 4.3.1 Allgemeines; 4.3.2 Charakterisierung der Hybridgarne; 4.3.3 Auswertung der technologischen Untersuchungen; 4.4 Analyse des OE-Friktionsspinnprozesses
4.5 Integration der Hybridgarne in biaxial-verstärkte Gestricke5 FE-Modell und Simulation von Faserverbundstrukturen; 5.1 Grundlagen; 5.1.1 Schwindungsbedingte Eigenspannungen; 5.1.2 Berechnungsgrundlagen; 5.1.3 Stabilitätsprobleme; 5.2 Modellierungsansatz; 5.3 Prüfkörperherstellung und Prüfmethoden; 5.4 Simulation und Verifikation; 5.4.1 Bestimmung mechanischer und thermischer Kennwerte; 5.4.2 Simulation des Verformungsverhaltens der biaxial-verstärkten Verbundstruktur; 5.4.3 Ermittlung der für die Verformung notwendigen Kraft der Formgedächtnislegierungen
6 Anwendung der FGL-Hybridgarne in adaptiven Faserverbundstrukturen6.1 Vorbetrachtungen; 6.2 Herstellung der Demonstratoren; 6.3 Funktionsprüfung und Bewertung; 6.4 Resümee; 7 Zusammenfassung und Ausblick; 7.1 Zusammenfassung; 7.2 Ausblick; Anhang; Literaturverzeichnis
"Dissertation Technische Universität Dresden, 2010"--T.p. verso.
Includes bibliographical references.
Durch die Integration von multifunktionalen Komponenten in Verbundwerkstoffe ist es möglich, eine neue Generation von Strukturen und Bauelementen zu realisieren, die sowohl sensorische bzw. aktorische Eigenschaften aufweisen als auch selbstregulierend auf äußere Einflüsse reagieren. Christian Paul stellt die Integration von speziellen FGL-Hybridgarnen in Verstärkungshalbzeuge und die Ausnutzung des Formgedächtniseffekts zur Formgebung der funktionalisierten und konsolidierten Verbundstruktur in den Fokus seiner Untersuchungen. Er entwickelt leistungsfähige Leichtbau-Konstruktionen mit einer durch ein Hybridgarn integrierten zusätzlichen Funktion, wie hier der Strukturregulierung durch Formgedächtnislegierungen, mit Multifunktionalität durch die integrierte Komponente. Die kostengünstige Herstellung dieser Bauteile durch automatisierte Fertigungsprozesse stellt einen innovativen Beitrag zur Entwicklung von neuartigen funktionsintegrierten Leichtbaustrukturen dar.
Materials science.
Mechanical engineering.
Materials Science, general.
Mechanical Engineering.