Zuverlässige und praxistaugliche Berechnungsverfahren für das Nachbeulverhalten dünner Composite-Platten und –Schalen mit Längsaussteifungen unter komplexen Lastfällen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Christian Mittelstedt
• Fachliche Zuordnung: Mechanik ; Leichtbau, Textiltechnik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 399128978

In vielerlei technischen Anwendungen, in denen dünnwandige Bauteile in Form von ausgesteiften Platten oder Schalen zum Einsatz kommen, also beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt, im Schiffbau, im Bauingenieurwesen, sowie im generellen Leichtbau, hat in den letzten Jahrzehnten ein revolutionärer Umschwung von traditionellen metallischen Bauweisen hin zur Verwendung neuartiger Composite-Materialien wie z.B. kohlefaserverstärkten Kunststoffen stattgefunden. Faserverbunde kommen meist in Form dünner geschichteter Mehrschichtverbunde, sog. Laminate, vor. Naturgemäß steht bei dünnwandigen Bauteilen das Stabilitätsverhalten bei der Analyse und beim Design im Vordergrund, wobei gerade die Verwendung von Composite-Materialien ein zukunftsträchtiges und recht neues Arbeitsgebiet ist, zu dem noch eine Vielzahl von ganz grundlegenden offenen Fragen besteht, deren Klärung das beabsichtigte Vorhaben gewidmet sein soll. Für Platten und Schalen mit verschiedensten Aussteifungsmustern (offenprofilige Steifen sowie Steifen mit geschlossenen Querschnitten) und Randbedingungen unter ein- und zweiachsiger Druckbelastung, unter Schubbelastung oder unter transversalem Druck sowie deren Interaktionen sollen analytische und semi-analytische Analysemethoden für das Beulverhalten sowie das Nachbeulen / Postbuckling ausgesteifter Composite-Platten und -Schalen mit Hilfe geeigneter Verschiebungsansätze unter Verwendung des Ritz-Verfahrens entwickelt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen