Am Institut für Flugzeugbau werden Drapiersimulationen für unterschiedliche Anwendungsbereiche angewandt und entwickelt. Für Prozessoptimierungen oder Ablageplanung bei APP- oder ATP-Prozessen wird auf makroskopische Simulationsansätze zurückgegriffen, um kurze Rechenzeiten zu erreichen. Für detailliertere Drapiersimulationen werden mesoskopische Ansätze entwickelt und auch angewandt. In derartigen Modellen werden die einzelnen Faserbündel separat diskredisiert, wodurch Effekte dargestellt werden können, die bei makroskopischen Ansätzen durch die vereinfachte Darstellung nicht simuliert werden können. Beispielhaft sind hier die Lückenbildung oder Faserwelligkeiten zu nennen.
Neben der Drapiersimulation von trockenen textilen Halbzeugen stellen die Umformsimulation von Prepregs oder die Simulation des Nasspressprozesses ein wichtiges Forschungsthema am IFB dar. Hierbei wird in erster Linie mit mesoskopischen Modellen gearbeitet. Zur Materialmodellierung der verschiedenen Ansätze stehen am IFB zahlreiche standardisierte sowie neu entwickelte Testverfahren zur Verfügung. Darüber hinaus bildet die virtuelle Materialcharakterisierung mittels filamentbasierter Deformationssimulationen einen wichtigen Forschungsschwerpunkt.
Mesoskopische Abbildung des Drapierprozesses
Vergleich zwischen experimentellem Ergebnis und Simulationsergebnis eines Drapierprozesses mit Termoplasik-Tape-Gelege
Weiterführende Informationen & Förderprojekte
Ausgangssituation/Zielsetzung
- Im Projekt soll der Umformprozess von textilen Halbzeugen in einer digital unterstützen und adaptiven Produktionsumgebung optimiert werden. Zusätzlich sollen Ansätze für eine kostengünstige und ressourcenschonende Herstellung von Faserverbundbauteilen entwickelt werden.
Kontakt
Weiterführender Link
Jakob Gugliuzza
M. Sc.Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Mathias Engelfried
M.Sc.Wissenschaftlicher Mitarbeiter