Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz
Volltext zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-804868
Maier, Andreas
Kroll, Lothar (Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. h. c. Dr. h. c.) ; von Unwerth, Thomas (Prof. Dr.-Ing.) (Gutachter)
Endlosfaserverstärkte Verbundstrukturen für fortschrittliche Skelettbauweise im Automobilbau
Continuous fiber-reinforced thermoplastic components for advanced skeleton design in automotive structures
Kurzfassung in deutsch
Die im Forschungsprojekt MAI Skelett erarbeitete Skelettbauweise konnte das Potential endlos, kohlenstofffaserverstärkter Thermoplastprofile aufzeigen. Um das gesamte wirtschaftliche Potential dieser Hybridbauweise nutzten zu können, bedarf es der weitergehenden Analyse des parallelen Einsatzes unterschiedlicher Verstärkungsfasern. In dieser Arbeit wird das Verhalten von Kohlenstofffaser-, Glasfaser- und deren Hybridprofilen mit einem Querschnitt von exemplarisch 10 mm x 10 mm unter den Hauptbelastungsarten betrachtet. Hierfür werden die Profile mechanisch charakterisiert und die Übertragbarkeit der Eigenschaften auf reale Bauteile am Beispiel des Windlaufs einer Fahrzeugkarosserie simulativ und experimentell überprüft. Zudem wird eine Materialauswahl, unter Nutzung von Optimierungsalgorithmen, in den Auslegungsworkflow der Skelettbauweise integriert. Diese werden zur Minimierung der Materialkosten bei Einhaltung der mechanischen Randbedingungen genutzt.
Kurzfassung in englisch
The so called „Skeleton Design“ was developed within the research project MAI Skelett. It showed the potential of continuous fiber reinforced thermoplastic materials. In order to exploit the total economic potential of this hybrid design, the parallel usage of different reinforcement fibers must be investigated. In this thesis the mechanical behavior of carbon, glass and hybrid fiber reinforced profiles with a cross-section of exemplary 10 mm x 10 mm under the main loading conditions are examined. These mechanical properties are investigated regarding their potential to be transferred to real parts using experimental testing and simulation. In order to identify suitable parts within the automotive body in white structure a valuation method is developed for objective selection of expedient parts using the load exposure and function of the single part within the whole body in white structure. Furthermore, a material selection method is integrated into the design process of parts in „Skeleton Design“. Therefore, optimization algorithms are used in order to minimize the material costs under mechanical boundary conditions.
| Universität: | Technische Universität Chemnitz | |
| Institut: | Professur Strukturleichtbau / Kunststoffverarbeitung | |
| Fakultät: | Fakultät für Maschinenbau | |
| Dokumentart: | Dissertation | |
| Betreuer: | Kroll, Lothar (Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. h. c. Dr. h. c.) | |
| ISBN/ISSN: | 978-3-96100-173-6 ; ISSN 2750-4441 (print), ISSN 2750-445X (online) | |
| URL/URN: | https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-804868 | |
| Quelle: | Chemnitz : Universitätsverlag Chemnitz, 2022. - xxi, 118 S. - Wissenschaftliche Schriftenreihe Schlüsseltechnologie LEICHTBAU ; Band 6 | |
| SWD-Schlagwörter: | Faserverstärkter Kunststoff , Hybridwerkstoff , Werkstoffprüfung , Optimierung | |
| Freie Schlagwörter (Deutsch): | Thermoplastischer Faser-Kunststoff-Verbund , Experimentelle Prüfung | |
| Freie Schlagwörter (Englisch): | Hybrid composites , thermoplastic resin , experimental testing , optimization | |
| DDC-Sachgruppe: | Ingenieurwissenschaften | |
| Sprache: | deutsch | |
| Tag der mündlichen Prüfung | 13.05.2022 | |
| OA-Lizenz | CC BY 4.0 |
