Dynamischer Rissfortschritt

Moderne Flugzeuge wie die A350 oder die B787 setzen unter Berücksichtigung des Leichtbaugedankens verstärkt auf den Einsatz von Verbundwerkstoffen in primären und sekundären Strukturbauteilen. Verbundwerkstoffe zeichnen sich durch exzellente Eigenschaften innerhalb der Laminatebene aus, sind aufgrund ihrer Lagenstruktur jedoch anfällig für Schädigung durch Belastungen in Dickenrichtung. Typische Beispiele für derartige Belastungen sind ein Werkzeug, das auf eine Tragfläche fällt, Hagelschäden oder die Kollision mit einem Vogel.

In der Auslegung von Flugzeugstrukturen wird verstärkt auf die Mittel der numerischen Simulation gesetzt, um die Sicherheit von Flugzeugstrukturen unter Impaktbelastung zu garantieren. Als schwierig gestaltet sich dabei oft die Ermittlung verzerrungsratenabhängiger Materialkennwerte, welche jedoch für eine prognosefähige Simulation unverzichtbar sind. Am Fraunhofer EMI wurde gemeinsam mit einem Kunden ein neuartiger Versuchsaufbau für den Hopkinson Bar entwickelt, mit welchem bruchmechanische Kennwerte unter dynamischer Belastung ermittelt werden können. Somit können wichtige Beiträge für die Sicherheit neuer Generationen von Flugzeugen geleistet werden.