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Leichtbau

Leichtbau

Der Forschungsbereich Leichtbau am Institut für Flugzeugbau widmet sich in enger Zusammenarbeit mit dem Bereich Fertigungstechnik der Gewichtsreduktion in Bauteilen. Dabei liegt ein Schwerpunkt auf der Entwicklung analytischer Berechnungsmethoden, die insbesondere im Vorentwurf zur Anwendung kommen. Der zweite Schwerpunkt ist die Simulation faserverstärkter Kunststoffe.
 
Leichtbaumethodik
Mittels analytischer Ansätze sind schnelle und gleichzeitig präzise Aussagen bei der Bewertung neuer Strukturkonzepte und für die Beurteilung der Auswirkungen von Designänderungen auf die Strukturgewichte möglich. Geometriewahl (z.B. Holmlage, Profilierung, unterschiedliche Konstruktionskonzepte ...) und Materialwahl (Steifigkeitsverteilung im Querschnitt, Anisotropie, Hybridbauweise) beeinflussen sehr stark die Spannungsverteilungen und damit die Dimensionierung und das Gewicht. Durch die Erweiterung der analytischen Berechnungsmodelle um die Anwendung höherer Theorien (Wölbtheorie, Schalentheorie, Überlagerungen, Stabilität...) lassen sich neue Erkenntnisse zur optimierten Vorauslegung moderner zukünftiger Flugzeugstrukturen gewinnen. Gleichzeitig wird die Genauigkeit der Strukturgewichtsprognose im frühen Stadium der Entwicklung erhöht.
 
Composites Simulation
Neben der Anwendung analytischer Verfahren liegt der zweite Schwerpunkt auf der Simulation faserverstärkter Kunststoffe. Durch eine kontinuierliche Verbesserung der Simulationsmethoden soll erreicht werden, dass sowohl die Fertigung als auch das Verhalten im Betrieb korrekt abgebildet und ohne großen Versuchsaufwand gezielt optimiert werden können. Die Validierung der analytischen und Simulationsmodelle erfolgt anhand von Ergebnissen aus Versuchsmodellen, die am Institut konstruiert und gefertigt werden. Die Arbeitsgebiete spiegeln sich auch in der Lehre wieder, wo den Studierenden im Rahmen verschiedener Veranstaltungen über das gesamte Studium hinweg Kenntnisse in Leichtbaukonstruktion und Berechnungsmethoden vermittelt werden.