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Europäisches Patentamt

METHOD FOR STRESS CALCULATION FOR CARBON FIBRE REINFORCED PLASTIC COMPONENTS | VERFAHREN ZUR SPANNUNGSBERECHNUNG VON BAUTEILEN AUS KOHLEFASERVERSTÄRKTEN KUNSTSTOFFEN | PROCEDE DE CALCUL DES TENSIONS DE COMPOSANTS PLASTIQUES RENFORCÉS DE FIBRES DE CARBONE

Patentnummer:EP3255377B1
IPC Hauptklasse:G01B001124
Anmelder:
Erfinder:
Anmeldung:08.06.16
Offenlegung:08.06.16
Patenterteilung:20.03.19

Abstract / Hauptanspruch
Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zur Spannungsberechnung von CFK-Bauteilen (1) umfassend die Schritte des flächenmäßigen Bestimmens (110) einer Oberflächenkontur (OK) des CFK-Bauteils (1) umfassend Höhe (H) und Position (P) von Oberflächenwelligkeiten in der äußeren Lage (L1) des Faserverbundmaterials (FVM) mittels geeigneter optischer Messverfahren; des Auswählens (120) einer geeigneten Position (P11) für mindestens eine Schnittfläche (11) durch die Lagen an Faserverbundmaterial des CFK-Bauteils (1) anhand der bestimmten Höhe (H) und Position (P) der Oberflächenwelligkeiten; des Analysierens (150) und Bestimmen von charakteristischen Oberflächenwelligkeiten mittels einer zweidimensionalen Fourier-Analyse (130) unter Verwendung geeigneter Filter (132) und einer Auswahl (134) von Fourier-Ordnungen (FO) der Oberflächenwelligkeiten, wobei die Filter (132) und Fourier-Ordnungen (FO) so gewählt werden, dass eine Rücktransformation (140) der Fourier-Analyse (130) eine hinreichende Reproduktion (HR) der optisch bestimmten Oberflächenkontur (OK) ermöglicht; des Bestimmens (160) der Welligkeit des CFK-Bauteils (1) an der Schnittfläche (11) durch das CFK-Bauteil (1) als Funktion der Dicke (D) des CFK-Bauteils (1) unter Berücksichtigung der gemäß vorangegangenem Schritt (150) ausgewählten Fourier-Ordnungen (FO) als relevante Fourier-Ordnungen (RFO); des Parametrisierens (170) eines digitalen Modells (DM) des gesamten CFK-Bauteils (1) auf Basis der charakteristischen Oberflächenwelligkeit und Welligkeit als Funktion der Dicke (D) des CFK-Bauteils (1) in ein Finite-Elemente-Netz (FEN), das für eine Abbildung der bestimmten Oberflächenwelligkeiten und Welligkeiten umfassend alle relevanten Fourier-Ordnungen (RFO) entsprechend fein gewählt wird; und des Berechnens (180) von lokalen Spannungen anhand des digitalen Modells (DM) mittels Lösung eines durch das Finite-Elemente-Netz (FEN) definierte Gleichungssystem.

EP3255377B1


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