Technologien für eine nachhaltige Luftfahrt – Der Small-Scale-Demonstrator im Projekt HLFC-WIN

Im Einklang mit den globalen Anstrengungen gegen den anthropogenen Klimawandel werden auch durch die Luftfahrt vielfältige Beiträge geleistet. Neben der Perspektive, langfristig auf regenerative Energieträger zurückgreifen zu können, sind Effizienzsteigerungen für einen reduzierten Energieverbrauch von großer Bedeutung – zum Beispiel durch eine laminare Umströmung von aerodynamischen Flächen wie dem Flügel. In einem Konsortium aus europäischen…

Darstellung des Demonstrators mit ausgetauschtem Abdeckblech. Entscheidende Punkte in Detailaufnahme

Bitte nicht stören – Laminarhaltung der Grenzschicht an Trennstellen

Umweltfreundlicher, nachhaltiger, ressourcenschonender – diese Ziele gelten mehr denn je auch für die Zivilluftfahrt. Stellschrauben gibt es viele. Eine davon betrifft die Strömung an den Flügeln. Während sie bei heutigen Flugzeugen weitgehend turbulent ist, soll sie zukünftig möglichst glatt und wirbelfrei über weite Strecken an der Profilkontur anliegen. Mit anderen Worten: Die Grenzschicht soll weitgehend…

Beispiel eines Dogbone Modells erstellt in PeriHub

PeriHub – Peridynamik as a service

PeriHub ist eine Plattform, die dem Servicegedanken “Zugang für ‘Alle’” dient und die Zusammenarbeit erleichtern will. Komplexe Simulationsmethoden haben viele Hürden, um in der Praxis Anwendung zu finden. Neben der Komplexität der verwendeten Methode selbst, welche der Nutzer erlernen muss, kommen eine Reihe von anderen Schwierigkeiten hinzu. Die Installation ist beispielsweise ein häufiges Problem und…

Verbesserung der aerodynamischen Leistung von Verdichterschaufeln durch Morphing und aerostrukturelle Kopplung

Die adaptive Formanpassung von Oberflächen – auch Morphing genannt – ist ein von der Natur abgeleitetes bionisches Konzept. Vögel und Insekten sind in der Lage, durch die Veränderung ihrer Flügelform mit unterschiedlichsten Flugbedingungen zurechtzukommen. In ähnlicher Weise sollen Morphing-Strukturen in der Luftfahrt eingesetzt werden, um die Treibstoffeffizienz von Flugzeugen zu verbessern. Beispielsweise sind morphende Kompressorschaufeln…

Der Materialmix macht‘s: Faser-Metall-Laminate für leistungsfähigere Windkraftrotorblätter

Die erfolgreiche Umsetzung der Energiewende wird entscheidend durch den Ausbau des Windenergiesektors getrieben. Hierbei stehen die Hersteller von Windkraftanlagen vor großen Herausforderungen, da die Wirtschaftlichkeit und der Nutzungsgrad der Anlagen direkt an die Größe der Rotorblätter gekoppelt sind. Die Vergrößerung der Rotorblätter geht jedoch mit einer überproportionalen Steigerung der Rotorblattmasse einher. Dadurch werden die Lasten…

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

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

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

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

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

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

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…