Formgebung mehrachsig stark gekrümmter Stahlbleche mit lastangepassten Versteifungsrippen

Autor*innen

• Frederic Bäcker

Parameter

• Lehrbücher
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Die Versteifung schalenförmiger Tragstrukturen mit Rippen ist ein bewährtes Prinzip im konstruktiven Leichtbau, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt, im Fahrzeugbau und in der Architektur. Die Vorteile dieser Bauweise liegen in der optimalen Anordnung der Rippen entsprechend der Lastsituation und der Kombination mit mehrachsiger Krümmung. Allerdings stellen diese Eigenschaften in der Fertigung, insbesondere bei der Verwendung von Stahl, eine Herausforderung dar. Die Differentialbauweise erfordert hohen Fertigungs- und Montageaufwand, während die Integralbauweise durch Gussverfahren eine gussgerechte Konstruktion verlangt und die Materialauswahl einschränkt. Trennende Verfahren führen oft zu schlechter Materialausnutzung und langen Prozesszeiten. Eine vielversprechende Alternative ist die Fertigung ebener Rippenbleche, die durch anschließende Umformung die Nachteile der anderen Verfahren umgeht. Besonders vorteilhaft hat sich eine Prozesskette aus Laserschweißen und Hochdruck-Blechumformung erwiesen, die beide industriell etabliert sind und sich für die Verarbeitung von Stahl in der Serienproduktion eignen. Diese Arbeit trägt zur Weiterentwicklung dieser Methode bei, indem sie die Versagensarten der HBU von Rippenblech analysiert und Maßnahmen zur Erweiterung der Verfahrensgrenzen ableitet.

• Sprache: Deutsch
• Erscheinungsdatum: 2015