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2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

6. Stoff- und Formleichtbau: Grenzbeanspruchung und Optimierung von Sandwichelementen

verfasst von : Andreas Öchsner

Erschienen in: Leichtbaukonzepte anhand einfacher Strukturelemente

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

In diesem Kapitel werden die Grundlagen zum Stoff- und Formleichtbau weiter vertieft. Insbesondere werden die verschiedenen Versagensmechanismen von Sandwichbalken in Bezug auf Deckschichten, Kern und Zwischenschicht analysiert. Abschließend wird eine Optimierungsstrategie für Zug- und Druckbelastung beziehungsweise Biegung vorgestellt.

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Fußnoten
1
Zum besseren Verständnis wird hier empfohlen, dass der Leser die Ableitung der Knickkraft nach Euler für homogene und isotrope Euler-Bernoulli-Balken zuerst nachvollzieht, siehe Anhang A.3.
 
2
Zur Ableitung der Differenzialgleichungen in Abschn. 2.​2.​1 wurde das Gleichgewicht am unverformten Bauteil aufgestellt.
 
3
Genau genommen gilt für die Krümmung: \(\kappa (x)=-\tfrac{\text {d}^2u_z(x)}{\text {d}x^2}\).
 
4
Beim Biegelastfall ist eine Deckschicht auf Zug und die andere auf Druck belastet.
 
5
Bei anderen Modellierungsansätzen wurde die Kernschicht als elastische Federbettung der Deckschicht angenommen. Solche Ansätze vernachlässigen jedoch die Schubsteifigkeit in der xz-Ebene und sind daher inadäquat.
 
6
Im Anhang B.1 ist ein Python3-Programm bereitgestellt, um die Auswertung von Gl. (6.38) für vorgegebene Wertebereiche von k und \(\nu ^\text {K}\) automatisiert durchzuführen.
 
7
Im Anhang  B.1 ist ein Python3-Programm bereitgestellt, um die Auswertung von Gl. (6.38) für vorgegebene Wertebereiche von k und \(\nu ^\text {K}\) automatisiert durchzuführen.
 
8
Dies bedeutet, dass die gesamte Schubspannung nur im Kern wirkt.
 
9
Im Anhang B.2 ist ein Python3-Programm bereitgestellt, um die Auswertung von Gl. (6.63) automatisiert durchzuführen.
 
10
Die Kraft F wurde hierbei in positive z-Richtung angenommen, um das Minuszeichen in Gl. (5.​111) zu vermeiden.
 
11
Es sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, dass Gl. (6.71) und (6.80) dieser Annahme unterliegen und für andere Fälle, d. h. Lager und Belastungen, angepasst werden müssen.
 
12
Im Anhang  B.3 ist ein Python3-Programm bereitgestellt, um die Auswertung der Punkte AE automatisiert durchzuführen.
 
Literatur
Zurück zum Zitat Allen HG (1966) Optimum design of sandwich struts and beams. In: Plastics in Building Structures, Proceedings of a Conference Held in London, 14–16 June 1965. Pergamon, OxfordCrossRef Allen HG (1966) Optimum design of sandwich struts and beams. In: Plastics in Building Structures, Proceedings of a Conference Held in London, 14–16 June 1965. Pergamon, OxfordCrossRef
Zurück zum Zitat Allen HG (1969) Analysis and design of structural sandwich panels. Pergamon, Oxford Allen HG (1969) Analysis and design of structural sandwich panels. Pergamon, Oxford
Zurück zum Zitat da Silva LFM, Öchsner A, Adams R (2018) Handbook of Adhesion Technology. Springer, Cham da Silva LFM, Öchsner A, Adams R (2018) Handbook of Adhesion Technology. Springer, Cham
Zurück zum Zitat Gough GS, Elam CF, Tipper GH, De Bruyne NA (1940) The stabilisation of a thin sheet by a continuous supporting medium. J R Aeronaut Soc 44:12–43CrossRef Gough GS, Elam CF, Tipper GH, De Bruyne NA (1940) The stabilisation of a thin sheet by a continuous supporting medium. J R Aeronaut Soc 44:12–43CrossRef
Zurück zum Zitat Hoff NJ, Mautner SE (1945) The buckling of sandwich-type panels. J Aeronaut Sci 12:285–297CrossRef Hoff NJ, Mautner SE (1945) The buckling of sandwich-type panels. J Aeronaut Sci 12:285–297CrossRef
Zurück zum Zitat Plantema FJ (1966) Sandwich construction: the bending and buckling of sandwich beams, plates, and shells. Wiley, New York Plantema FJ (1966) Sandwich construction: the bending and buckling of sandwich beams, plates, and shells. Wiley, New York
Metadaten
Titel
Stoff- und Formleichtbau: Grenzbeanspruchung und Optimierung von Sandwichelementen
verfasst von
Andreas Öchsner
Copyright-Jahr
2019
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-58506-1_6

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.