Nachhaltige Simulationen mit PeriHub: CO2 Verbrauch intelligent reduzieren

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Heutige Simulationswerkzeuge leisten wertvolle Hilfe bei der Strukturentwicklung und -optimierung, indem sie beispielsweise aufwendige Bauteilversuche reduzieren helfen. Das spart Zeit, Material und Energie. Dennoch verbrauchen Simulationen oft erhebliche Strommengen und haben bei konventionellem Strommix einen entsprechendem CO2-Fußabdruck. Hier setzt die Simulationsumgebung PeriHub an: Mit ihr lassen sich Simulationen in Abhängigkeit vom aktuellen Energiemix starten, um…

Offshore-Windpark in der Nordsee

Windkraftanlagen > Wolkenkratzer? Design für Rotorblätter > 150 m

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Bis 2030 soll die installierte Leistung von Offshore-Windkraftanlagen in Deutschland von aktuell 8 auf mindestens 30 GW steigen. Die Anzahl geeigneter Standorte ist begrenzt. So müssen die neuen Offshore-Windenergieanlagen deutlich größer werden als heutige Anlagen. Gesamthöhen von über 300 m und Rotoren von mehr als 280 m Durchmesser sind notwendig. Welches sind die Technologien für die Anlagenentwicklung…

Flugeinheit der Chassis-Struktur und der Deckelplatte vor der Systemintegration.

IDEFIX bei den Marsianern – Rover-Chassis und Separationsmechanismus

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So oder ähnlich könnte der nächste „Asterix“-Band heißen. Hier geht es aber um den Rover „IDEFIX“, der im Rahmen der Japanischen Martian Moons Exploration (MMX) Mission ab 2027 die Oberfläche des Marsmondes Phobos erkunden und das Fahren unter Mikrogravitation demonstrieren wird. Die dabei gewonnenen Daten dienen zur Kalibrierung von Instrumenten auf dem MMX-Mutterschiff sowie zur…

Bild der Klappe mit den beiden Projektleitern

Verschmelzen der realen und virtuellen Welt am Beispiel einer Vielholmer-Landeklappe

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Strukturintegration ist ein erfolgreicher Ansatz zur Optimierung von Faserverbundstrukturen, da ein Großteil des Montageaufwands entfällt und keine gewichtsrelevanten Laminatverstärkungen für Verbindungselemente (Bolzen, Nieten) erforderlich sind. Die höhere Komplexität der Bauteilarchitektur führt aber auch zu komplexeren Formwerkzeugen und Fließfrontverläufen. Die Harzfließfront ist davon abhängig, wie sich die Faserpreform lokal in die Kavität des Formwerkzeugs einbettet. Eine…

Kryogen küsst Hochtemperatur – Strukturversuche unter Extrembedingungen

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Zukünftige Strukturkonzepte für die Luft- und Raumfahrt sollen eine deutliche Leistungssteigerung gegenüber dem heutigen Stand der Technik aufweisen. Für kombinierte thermomechanische Belastungen sind viele der bisher getroffenen Annahmen zu konservativ, um die strukturelle Leistungsfähigkeit gänzlich auszuschöpfen. Extreme Belastungen ergeben sich, wenn Temperaturänderungen Verformungen erzeugen und gleichzeitig auch hohe mechanische Lasten wirken. Ein Beispiel dafür stellen…

Entstehung des Standes der Technik für Composites (Quelle: Fraunhofer IFAM)

Transfer zu höherer Composite-Qualität mit der DIN SPEC 35255

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Was braucht es, um den umfassenden Einsatz von Faserverbundwerkstoffen (Composites) branchenübergreifend zu erleichtern oder überhaupt erst zu ermöglichen? Wie können wir dabei helfen, das Leichtbaupotenzial dieser Werkstoffgruppe sicher zu heben und das Vertrauen in Composites zu steigern? Die Idee: Gemeinsam mit dem Deutschen Institut für Normung e.V. (DIN) und Expertinnen und Experten verschiedenster Branchen und…

Ballistische Laminate auf Basis triaxialer geflochtener Kohlenstofffasern, Kohlenstoff-PBO-Fasern und PBO-Fasern (v.l.n.r)

Advanced Reinforcements für neue effiziente Antriebs- und Flugzeugkonfigurationen

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Neue effiziente Antriebskonzepte mit offenen gegenläufigen Rotoren (CROR, Counter-Rotating Open Rotor) und Flugzeugkonfigurationen mit Hecktriebwerken erfordern einen Schutz des Rumpfes gegen Hochgeschwindigkeits-Impact-Schäden durch Triebwerkstrümmer oder Eis. Einen vielversprechenden Ansatz stellen faserverstärkte Kunststoffe auf Basis triaxialer geflochtener Halbzeuge aus Kohlenstoff- und Polymerfasern dar, die als lasttragender Strukturwerkstoff dienen und gleichzeitig über eine hohe Impact-Toleranz verfügen. Im…

Wie eine sanfte Brise – Semiaktive Schallreduktion an Windenergieanlagen

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Windenergieanlagen stellen einen der Grundpfeiler der Klimaneutralität dar, können jedoch aufgrund der prinzipbedingten Schallabstrahlung nur mit entspechendem Mindestabstand zu bewohnten Gebieten errichtet werden. Neben den aeroakustischen Geräuschen an den Blättern entsteht Schall aus Schwingungen am Generator der Anlage. Diese Schwingungen werden anschließend über den Antriebsstrang auf die Gondel und die Rotorblätter übertragen. Von dort aus…

Wie am Schnürchen – Wie faserverstärkte Filamente beim Druck eines lasttragenden Bauteils angeordnet werden

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Erst die ganzheitliche Betrachtung von Design, Material und Herstellungsprozess ermöglicht die Ausschöpfung des vollständigen Potenzials der additiven Fertigung. Doch wie findet man den optimalen Dreiklang ohne umfangreiche Testkampagnen oder jahrelanger Erfahrung? Durch den Einsatz einer durchgängigen Simulationskette konnte ein topologieoptimiertes Multimaterial-Design unter Berücksichtigung der additiven Fertigung entwickelt und vorab virtuell getestet werden. Durch die Ausrichtung…

Vereisung am eingespannten Rotorblatt

Es wird kalt – Eine Versuchsanlage für neuartige Hubschrauber-Enteisungssysteme

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An einem kalten, verschneiten Wintertag in ein Flugzeug zu steigen und mit diesem bei widrigen Bedingungen ans Ziel zu kommen, ist nichts Außergewöhnliches. Vor dem Start wird das Flugzeug enteist und während des Fluges sorgen Anti-Icing-Systeme im Flugzeug dafür, dass sich kein Eis bilden kann. Enteisungssysteme für Flugzeuge können jedoch nicht einfach auf Hubschrauber übertragen…