F. Hermsdorf, H. Rapp

Die reibschlüssige Lastübertragung in CFK-Strukturen wird experimentell und numerisch anhand von doppelschnittigen Schraubenverbindungen unter quasi-statischer in-plane Zugbelastung untersucht. Die Versuche werden an reinen CFK-Verbindungen mit einer M 8 Schraube und einem Kraftmessring zur Vorspannkraftmessung durchgeführt. Sie zeigen im Wesentlichen eine kontinuierliche Lastübertragung vom Haften zum Gleiten der Fügepartner mit einem anschließenden kontinuierlichen Gleitvorgang. Während der Belastung kommt es zu einer Reduktion der Vorspannkraft aufgrund von Querkontraktionseffekten und Nachgiebigkeitsänderungen. Die maximal übertragbaren Kräfte steigen erwartungsgemäß mit der Vorspannkraft an. Bei mehrfacher Belastung zeigen die Reibflächen Verschleißerscheinungen, die zu einer Erhöhung des effektiven Reibungskoeffizienten führen. Der Einfluss des Lagenaufbaus, verschiedener Zwischenmedien und einer rauen Oberfläche auf die übertragbaren Kräfte wird untersucht. 3D-FE-Simulationen zeigen während des Haftens eine ungleichmäßige Schubspannungsverteilung in der Kontaktfläche. Bei weiterer Belastung beginnen diese Bereiche lokal zu gleiten und es folgt eine Lastumlagerung auf die noch haftenden Bereiche. Die Ergebnisse aus Simulationen mit den experimentell ermittelten effektiven Reibungskoeffizienten zeigen eine gute Übereinstimmung mit den Versuchsergebnissen.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2016, Braunschweig

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2016

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 10 Seiten

urn:nbn:de:101:1-201612093918

CFK, Reibschlüssige Lastübertragung

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09.12.2016