Einsatz probabilistischer Methoden für die Auslegung von FKV-Systemen im Schienenverkehr

Auf der sicheren Seite – Wie sicher ist sicher genug? Probabilistische Auslegung im Schienenfahrzeugbau

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Sicherheit und Zuverlässigkeit stehen im Schienenverkehr ganz weit oben. In Europa gelten daher zahlreiche Normen und Regelwerke mit Empfehlung­en für anzunehmende Sicherheitsfaktoren. Sie beruhen jedoch histor­isch bedingt auf Erfahrungen mit Metallen. Für eine nachhaltige Mobilität bieten Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) mit ihren hervorragenden gewichtbezogenen Eigenschaften hohes Leichtbaupotenzial. Dieses vollständig zu erschließen gelingt mit angepassten und probabilistisch, d.…

Versuchsstand mit eingespanntem Probekörper

Ein neuer Versuchsstand für Subkomponenten von Windkraftrotorblättern

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Die Entwicklung größerer Windkraftrotorblätter erfordert die experimentellen Betrachtungen einzelner Teilbereiche. Für die Untersuchung dieser Strukturbereiche, sogenannter Subkomponenten, eignet sich ein neuer, am Institut entwickelter Versuchsstand. Er ermöglicht die Untersuchung der Klebverbindung eines Hinterkantenprofils. Dies erfolgt analog zu den mechanischen Belastungen im Originalrotorblatt. Die Ausgangssituation Preiswerte Stromerzeugung aus Windenergie ist eine der Kernforderungen in der Energiewende.…

Probe auf Tiegelträger in der TGA-Messzelle

Wissen, wie es brennt – Von Labormethoden zur Brandsimulation

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Ein neues Verfahren an einem bewährten Messgerät aus der Thermo­analyse bietet die Möglichkeit für eine schnelle Bewertung des Brand­verhaltens verschiedener Materialien. Die kombinierte Thermogravimetrie-Differenzkalorimetrie (TGA-DSC) zeichnet mit geringem Probenaufwand und kurzer Messdauer charakteristische Kennwerte zur Bewertung der Brand­eigenschaften auf. Diese sollen neben der schnellen Bewertung verschiedene­r Materialien auch als Eingangsgrößen für eine Brand­simulation dienen. Diese…

Schlagversuch an einem versteiften Faserverbundpanel unter axialer Drucklast

Aufschlussreiche Schlagversuche an komplexen Faserverbundstrukturen

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Faserverbundwerkstoffe sind als Hochleistungswerkstoff für moderne Leichtbaukonstruktionen unerlässlich. Sie genügen hohen Anforderungen an Steifigkeit und Festigkeit bei geringem Gewicht. Demgegenüber sind sie jedoch anfällig für Schlagschäden. Die Ursachen sind vielfältig und reichen von Witterungseffekten wie Hagel bis zum fallengelassenen Hammer. IngenieurInnen stehen vor der Herausforderung, komplexe Faserverbundbauteile unter Berücksichtigung solcher Schäden auszulegen. Entscheidend ist hierbei…

Glasfaserverstärkte Kunststoffprobe im Biegeversuch. Der Superkondensator ist mittig im Randbereich der Probe integriert. Die mechanische Messung wird durch eine elektrochemische Messung begleitet.

Autarke Alleskönner – Ein Superkondensator als multifunktionaler Sensor

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Auf dem Weg in eine emissionsfreie Mobilität bietet die Integration von Energiespeichern in Luftfahrtstrukturen einen neuen Ansatz, um Gewicht und Volumen zu reduzieren. Ermöglicht wird dies durch die wechselseitige Substitution von Struktur und Energiespeicher. Die Struktur übernimmt dabei Funktionen des Energiespeichers, während dieser mechanische Lasten aufnehmen kann. Das Vereinen von Struktur und Energiespeicher macht es…

Festkörpergelenke in der Raumfahrt – Weniger ist manchmal mehr

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Das Experiment TAGES (TApe Spring HinGES) entfaltet Festkörpergelenke unter Schwerelosigkeit. „Keep it simple“ ist ein Leitsatz, der sich auf viele Situationen des Lebens anwenden lässt. Besonders in der Raumfahrt ist er von großer Bedeutung, da Korrekturen an einem fehlgeschlagenen System meist unmöglich sind. „Das beste Bauteil ist kein Bauteil“ hat Elon Musk in einem Tweet…

Was macht einen Windpark aus?

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Das DLR baut gemeinsam mit Enercon und dem Forschungsverbund Windenergie den Forschungspark Windenergie auf. Neue Technologien wie Anlagenregelungen oder Strukturüberwachungssysteme sind dann an den hochinstrumentierten Windenergieanlagen der neuesten Generation untersuchbar. Die aerodynamische Wechselwirkung zwischen den Anlagen ist einer der Forschungsschwerpunkte, um den Einfluss der Nachlauflasten auf die Struktur zu untersuchen. Zur Bewertung dieser Wechselwirkung auf…

Den Schall einfangen – Schallreduzierende Verkleidung einer Windenergieanlage

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Schallreduzierende Konzepte können essentiell zur Steigerung der Akzeptanz von Windenergieanlagen in der Bevölkerung beitragen. Akustische schwarze Löcher konzentrieren die Vibrationsenergie an lokalen Punkten auf der Gondelverkleidung und dissipieren diese mithilfe von Dämpfungsmaterialien, bevor eine Schallabstrahlung in die Umgebung stattfindet. Die akustisch angepassten Sandwichstrukturen nutzen eine Hohlraumvariation im Kernmaterial der Verkleidung, um die Schallabstrahlung frequenzabhängig zu…

Was entfaltbare Satelliten-Strukturen und Bäume gemeinsam haben

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Im Juli 2021 hat das DLR bereits seine 37. Parabelflugkampagne durchgeführt. Diesmal im Fokus: Tests verschiedener, entfaltbarer Strukturen für Raumfahrtanwendungen. Das Grundelement für fast alle Konzepte ist dabei der aufrollbare Leichtbau-Mast des DLR. Was die Struktur selbst anbetrifft, hat dieser Mast bereits in vorangegangenen Projekten einen hohen Grad an Perfektion und eine beeindruckende Effizienz erreicht.…

Insert mit Aktuator

Ruhe, bitte! – Was Lärmreduktion im Flugzeug mit dem Klimaschutz verbindet

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Aktive Systeme zur Lärmreduktion sind seit Jahren Gegenstand zahlreicher Forschungsvorhaben. Im Bereich der Flugzeugkabine hebt das EU-Projekt ACASIAS (EU Horizon 2020, Grant Nr. 723167) aktive Systeme auf eine neue technologische Entwicklungsstufe. Gemeinsam mit Partnern aus der Industrie gelingt die Integration aller Komponenten in einem autarken, für die Serienfertigung geeigneten Flugzeug-Seitenwandpaneel. Seine kompakte Bauweise und die…