FEM Analyse und Validierung von Leichtbaukonstruktionen anhand eines Interiorteststandes

Abstract

Diese Arbeit besch aftigt sich mit der Festigkeitsanalyse von Leichtbaukonstruktionen und deren Auswertung. Au erdem soll die Vergleichbarkeit zwischen FEM Rechnungen und realem Verhalten von Sandwichstrukturen analysiert werden. F ur die Durchf uhrung von Full Scale Tests (Tests im Ma stab 1:1) von M obeln aus Sandwichpaneelen wird zun achst ein Teststand untersucht und auf diese Tests ausgelegt. Es wird anhand eines FEM Schalenmodells gepr uft, ob der Teststand eine spezi zierte Last aufnehmen kann und dargestellt, welche konstruktiven Verbesserungen auf Grund der Analyse vorzunehmen sind. Dar uber hinaus wird die f ur die Tests verwendete Messtechnik vorgestellt und beschrieben. Unter Verwendung des erstellten und gepr uften FEM Schalenmodells des Teststandes wird ein Vergleich zwischen einer FEM Berechnung und einem realen Test durchgef uhrt. Dabei wird ein realer M obelzugtest und seine Messergebnisse mit den Ergebnissen der FEM Berechnung des selben M obels auf dem Teststandmodell verglichen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse k onnen zur Veri zierung der Modellierungsmethodik f ur FEM Modelle, die im Bereich der M obelkonstruktion bei Lufthansa Technik verwendet werden, genutzt werden. Au erdem kann mit Hilfe der Ergebnisse eine Aussage dar uber getro en werden, in wieweit der Teststand in seiner Modellierung korrekt ist und f ur eine Simulation eines Full Scale Tests in der FEM genutzt werden kann. F ur die Untersuchung von Kleben ahten an Sandwichpaneelen, werden Versuchsproben aus einfachen Geometrien gefertigt und in einem Versuch mit Gewichten belastet. Vor dem Versuch werden die Versuchsproben genau de niert und in einer Vorauslegung berechnet, um einen zerst orungsfreien Versuch zu gew ahrleisten. Bei der Analyse dieser Versuchsproben wird vordergr undig die Verformung untersucht. Die im Versuch genutzten Versuchsproben werden als FEM Modell modelliert und mit den im Versuch genutzten Lasten berechnet. Der anschlie ende Vergleich der Ergebnisse miteinander zeigt auf, in welcher Qualit at die FEM Berechnungen das reale Verhalten der Versuchsproben wiedergeben. In einer zus atzlichen Auswertung wird eine Aussage dar uber getro en, ob die in der FEM berechneten Kr afte entlang einer Klebenaht mit den Verhalten der Versuchsproben ubereinstimmen, oder ob eine de nierte Abweichung zu erkennen ist.