FE-Modell und Simulation von Faserverbundstrukturen

In diesem Kapitel werden die für die Verformung der Faserverbundstrukturen notwendigen Kräfte und die sich einstellende Form der Verbundstrukturen in Abhängigkeit der Verstärkungsfadenanordnung durch eine Modellierung und Simulation mittels Finite-Elemente-Methode (FEM) an einem exemplarischen Beispiel ermittelt. Daraus leiten sich die Anordnung und die Anzahl der für die definierte Verformung der Verbundstrukturen notwendigen Formgedächtnislegierungen (FGL) ab. Die Grundlagen der Strukturberechnung werden mithilfe der Elastizitätstheorie erläutert und der entwickelte Versuchsaufbau zur Verifikation der Simulationsergebnisse dargestellt. Die Ergebnisse der Untersuchungen sind eine Faserverbundstruktur, die einen definierten, verifizierbaren sowie einfach messbaren Verformungszustand aufweist und die für eine weitere Verformung dieser Struktur notwendigen Kräfte, die durch die FGL im Demonstrator aufgebracht werden müssen.