Leichtbau mit Faser-Verbund-Kunststoffen

BildFAST-LB

Vorlesung mit Praxisteil

Ein gemeinsames Lehrkonzept des FAST-LBT und IAM-WK bringt den Studierenden Theorie und Praxis in Bezug auf Leichtbau mit Faserverbundkunststoffen näher. Die Studierenden werden in kleinen Gruppen (max. 4 P.) mit einer Ingenieuraufgabe im Leichtbaukontext konfrontiert, z.B. der Auslegung eines möglichst tragfähigen Biegebalkens mit Bauraum- und Gewichtsbeschränkung. Zur Lösung des Problems werden verschiedene Materialen (Fasern, Harze, Schäume, etc.) und die notwendigen Materialdaten zur Verfügung gestellt, welche beliebig kombiniert werden können. Durch eine einführende Grundlagenvermittlung der Mechanik von Faser-Verbund-Kunststoffen und entsprechender Simulationstechniken entwickeln die Studierenden zunächst theoretische Lösungen, welche sie simulativ verifizieren. Anschließend werden die Lösungen in den Werkstätten des IAM-WK umgesetzt, die Faserverbundbauteile gefertigt und an den Prüfständen getestet. Die Studierenden erlangen fundiertes Wissen im Bereich der Faser-Verbund-Kunststoffe (Materialen, Fertigung, Fertigungseffekte, Restriktionen, etc.), der Struktursimulation (Modellaufbau, Vereinfachungen, Annahmen, Materialmodelle, etc.) sowie der Materialcharakterisierung und -prüfung. Aufbauend auf den einführenden Grundlagenveranstaltungen wird das Wissen größtenteils selbstständig, anhand von realen und praxisnahen Problemstellungen erarbeitet.
 
Inhalte:
  • Grundlagen Leichtbaustrategien
  • Grundlagen Faser-Verbund-Kunststoffe
  • Grundlagen FEM-Simulation mit nicht-isotropen Multimaterialsystemen
  • Simulative Bauteilbetrachtung
  • Fertigung von Faser-Verbund-Kunststoffen
  • Mechanische Prüfung
 
Dozenten:

Prof. Dr.-Ing. Luise Kärger (FAST-LB), Dr.-Ing. Wilfried Liebig (IAM-WK)

Sprache:

Deutsch
Zeitraum:

Wintersemester
Erfolgskontrolle:

Mündliche Prüfung

 

Teilnehmerzahl Beschränkt
Aufwand:

Der Arbeitsaufwand für die Veranstaltung beträgt pro Semester 120 h und besteht aus Präsenz in den Veranstaltungen (21 h), Vor- und Nachbearbeitungszeit zuhause (51 h) und Prüfungsvorbereitungszeit (48 h). Daraus resultieren 2 SWS und 4 LP. 

 

Empfehlungen als Vorwissen:
  • Werkstoffe für den Leichtbau
  • Strukturberechnung von Faserverbundlaminaten
  • Faserverstärkte Kunststoffe - Polymere, Fasern, Halbzeuge, Verarbeitung