Eine Gro\u00dfanlage an der TU Hamburg erm\u00f6glicht erstmals in einem universit\u00e4ren Umfeld mechanische Tests an gr\u00f6\u00dferen Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen unter komplexen realit\u00e4tsnahen Bedingungen. Die mit Mitteln der DFG finanzierte Hochleistungs-Pr\u00fcfanlage ist in ihrem Leistungsspektrum weltweit einmalig.<\/b><\/p>\n
K\u00fcnftig k\u00f6nnen dort beispielsweise Bordk\u00fcchen von Flugzeugen jenen Belastungen und Vibrationen ausgesetzt werden, die im realen Flugbetrieb herrschen \u2013 und weit dar\u00fcber hinausgehen.<\/p>\n
Das in Hexapod-Bauweise (Hexa, griech:.sechs; pod, griech.: Fu\u00df) errichtete Pr\u00fcfger\u00e4t wurde mit 2,8 Millionen Euro von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), 440 000 Euro von der TU Hamburg-Harburg (TUHH) und 300 000 Euro von der Beh\u00f6rde f\u00fcr Wissenschaft und Forschung, Hamburg finanziert und in einj\u00e4hriger Bauzeit in einer eigens daf\u00fcr errichteten Halle auf dem Campus installiert. Hamburgs TU-Pr\u00e4sident Prof. Dr. Dr. h. c. Garabed Antranikian begr\u00fc\u00dfte heute anl\u00e4sslich der Einweihung in Anwesenheit von Hamburgs Zweiter B\u00fcrgermeisterin und Wissenschaftssenatorin Dr. Dorothee Stapelfeldt sowie dem Pr\u00e4sidenten der DFG, Prof. Dr.-Ing. Matthias Kleiner, mehr als 100 G\u00e4ste aus Wissenschaft und Wirtschaft in der neuen Halle. F\u00fcr die Forschung und Entwicklung neuer Verbundwerkstoffe f\u00fcr Flugzeuge, Windkraftanlagen und Autos ist der in Kooperation mit Wissenschaftlern der TUHH entwickelte und von der Firma FGB Steinbach gebaute Hexapod von zentraler Bedeutung. Damit wird in Deutschland eine f\u00fcr die Grundlagenforschung bisher nicht verf\u00fcgbare Technik zum Einsatz gebracht und eine zentrale L\u00fccke zwischen materialwissenschaftlicher Grundlagenforschung und praktischer Anwendung geschlossen.<\/p>\n
Bisher beruhen Berechnungen auf Kennwerten, die an kleinen Laborproben mit einzelnen Belastungszust\u00e4nden \u2013 Zug\/Druck oder Schub oder Torsion \u2013 ermittelt werden, sich jedoch in Wirklichkeit \u00fcberlagern. Auch mit Computersimulationen ist diese Vielfalt f\u00fcr Verbundwerkstoffe kaum realit\u00e4tsnah abzubilden. Anders im Hexapod, in dem Bauteile in jeder beliebigen Richtung belastet werden k\u00f6nnen, und der deshalb die maximal m\u00f6gliche Flexibilit\u00e4t einer Pr\u00fcfmaschine darstellt. Die zu pr\u00fcfenden Bauteile k\u00f6nnen mehraxial in den drei Raumrichtungen \u2013 oben\/unten, vor\/zur\u00fcck, rechts\/links \u2013 sowie in jeweils einer Drehbewegung um jede dieser Raumachsen bewegt werden. Sensoren messen, welche Beschleunigungen wo auf das Bauteil wirken, und daraus k\u00f6nnen R\u00fcckschl\u00fcsse auf die Steifigkeit des Pr\u00fcfobjekts gezogen werden. Vom neuen Pr\u00fcfstand erwarten die Wissenschaftler genauere Kenntnisse \u00fcber das Verhalten des Materials und somit Wege f\u00fcr eine effizientere und sicherere Nutzung der Faserverbundwerkstoffe in der industriellen Anwendung. Derzeit m\u00fcssen diese noch zu gro\u00dfz\u00fcgig bemessen werden.<\/p>\n
Aufgrund der hohen dynamischen Belastungen wurde f\u00fcr den einzigartigen Hexapod-Pr\u00fcfstand ein 350 Tonnen schweres Spezialfundament gebaut, das die im laufenden Betrieb entstehenden gigantischen dynamischen Kr\u00e4fte von bis zu 50 Tonnen sicher aufnimmt. Die Belastungen des mit seinem Spezialfundament sechseinhalb Meter hohen und fast ebenso breiten Hexapoden auf die zu pr\u00fcfenden Bauteile reichen bis zum sechsfachen der Erdbeschleunigung (6g), ein Druck wie er beispielsweise auf Piloten von D\u00fcsenjets wirkt. Oder auf den Fahrer eines Autos, wenn er mit 100 km\/h durch eine Parkhausspirale f\u00fchre (\u00d8 26 Meter). Nur die H\u00e4lfte der Belastung dieser Beschleunigung, entsteht beim Start eines Space Shuttles.<\/p>\n
Unter diesen Rahmenbedingungen werden an der TUHH sowohl Leichtbaustrukturen aus Faserverbundstoffen (Material) als auch Bauteile aus diesem vielversprechenden Werkstoff (Material und Form) auf ihre Festigkeit und Lebensdauer untersucht. Auf dem hochdynamischen Pr\u00fcfstand kommen in den n\u00e4chsten Monaten Bordk\u00fcchen, Kabinensitze und andere Flugzeugkomponenten f\u00fcr Testzwecke zum Einsatz. Das daran beteiligte Institut f\u00fcr Produktentwicklung und Konstruktionstechnik unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Dieter Krause arbeitet unter anderem mit dem Flugzeughersteller Airbus im benachbarten Hamburg-Finkenwerder zusammen.<\/p>\n
Des Weiteren sind Untersuchungen von Luftfedern aus faserverst\u00e4rkten Elastomeren in Schienenfahrzeugen geplant, die vom Institut f\u00fcr Zuverl\u00e4ssigkeitstechnik mit Professor Uwe Weltin an der Spitze durchgef\u00fchrt werden. Getestet wird die Lebensdauer dieser Waggonfederung, die sich direkt unter dem Fahrgastraum befindet.<\/p>\n
Materialuntersuchungen an gr\u00f6\u00dferen Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen, die beim Bau von Flugzeugen und Windkraftanlagen zum Einsatz kommen, wird das von Professor Karl Schulte gef\u00fchrte Institut f\u00fcr Kunststoffe und Verbundwerkstoffe durchf\u00fchren. Gepr\u00fcft wird das mechanische Verhalten \u2013 Festigkeit und Lebensdauer \u2013 dieses zukunftsweisenden Werkstoffs an bis zu 1,50 Meter gro\u00dfen quadratischen Werkst\u00fccken. Auch diese Pr\u00fcfungen erfolgen mit finanzieller Unterst\u00fctzung der DFG.<\/p>\n
Bei der Gro\u00dfger\u00e4te-Initiative der DFG erhielten die TU-Braunschweig und die Hamburg-Harburg aus insgesamt zehn F\u00f6rderantr\u00e4gen Ende 2008 den Zuschlag. Die TUHH f\u00fchrt am Donnerstag, 3. Mai, aus Anlass der Einweihung der beiden DFG-Gro\u00dfger\u00e4te in Hamburg und Braunschweig ein Symposium \u00fcber multiaxiale Pr\u00fcfst\u00e4nde durch, zu dem sich mehr als 50 internationale Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus Hochschulen und der Wirtschaft angemeldet haben. <\/p>\n
Faserverbundwerkstoffe bieten f\u00fcr den Leichtbau erhebliche Vorteile. Sie bestehen aus Glas-oder Kohlenstofffasern im Verbund mit Harz und sind viel leichter als zum Beispiel Stahl und dennoch stabiler. Gegen\u00fcber metallischen Leichtbaustrukturen kann von einer Gewichtsreduktion um etwa 30 Prozent ausgegangen werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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