Eine Großanlage an der TU Hamburg-Harburg ermöglicht seit Kurzem mechanische Tests an größeren Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen unter komplexen realitätsnahen Bedingungen. Die mit Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanzierte Hochleistungs-Prüfanlage ist in ihrem Leistungsspektrum weltweit einmalig.
Für die Forschung und Entwicklung neuer Verbundwerkstoffe für Flugzeuge, Windkraftanlagen und Autos ist der in Kooperation mit Wissenschaftlern der TU Hamburg entwickelte und von der Firma FGB Steinbach gebaute Hexapod von zentraler Bedeutung. Bisher beruhen Berechnungen auf Kennwerten, die an kleinen Laborproben mit einzelnen Belastungszuständen – Zug/Druck oder Schub oder Torsion – ermittelt werden, sich jedoch in Wirklichkeit überlagern. Auch mit Computersimulationen ist diese Vielfalt für Verbundwerkstoffe kaum realitätsnah abzubilden. Anders im Hexapod, in dem Bauteile in jeder beliebigen Richtung belastet werden können, und der deshalb die maximal mögliche Flexibilität einer Prüfmaschine darstellt. Die zu prüfenden Bauteile können mehraxial in den drei Raumrichtungen sowie in jeweils einer Drehbewegung um jede dieser Raumachsen bewegt werden. Sensoren messen, welche Beschleunigungen wo auf das Bauteil wirken, und daraus können Rückschlüsse auf die Steifigkeit des Prüfobjekts gezogen werden. Vom neuen Prüfstand erwarten die Wissenschaftler genauere Kenntnisse über das Verhalten des Materials und somit Wege für eine effizientere und sicherere Nutzung der Faserverbundwerkstoffe in der industriellen Anwendung. Aufgrund der hohen dynamischen Belastungen wurde für den Hexapod-Prüfstand ein 350 t schweres Spezialfundament gebaut, das die im laufenden Betrieb entstehenden dynamischen Kräfte von bis zu 50 t sicher aufnimmt. Die Belastungen des mit seinem Spezialfundament 6,5 m hohen und fast ebenso breiten Hexapoden auf die zu prüfenden Bauteile reichen bis zum sechsfachen der Erdbeschleunigung (6g), ein Druck wie er beispielsweise auf Piloten von Düsenjets wirkt.
Technische Universität Hamburg-Harburg, Hamburg, www.tu-harburg.de
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