Entwicklung einer Klebtechnik für rohrförmige Faserverbund/Aluminium-Hybridbauteile
- Ziel dieser Diplomarbeit war es, ein Stahlrohr für Teilchenbeschleuniger in CFK/Aluminium-Hybridbauweise zu realisieren. Dabei sollten der AI-Innenliner und das CFK-Rohr mittels Klebtechnik verbunden werden. Das Stahlrohr wird vor allem durch inneres Vakuum und Temperaturlasten beansprucht. Im Vorfeld der eigentlichen Bauteil- und Verfahrensentwicklung standen die Aufnahme vom Stand der Technik und die Charakterisierung der am Verbund beteiligten Werkstoffe mittels einer umfangreichen Literaturrecherche. Das für die Bauteilauslegung entwickelte Verfahren kombinierte analytische Berechnungen zur Mikromechanik von Faserverbundwerkstoffen und zur Laminatberechnung mit der numerischen Berechnung mittels der Finite-Elemente -Methode. Durch das angewendete Versagenskriterium von PUCK gelang es, das Werkstoffverhalten realitätsnah nachzubilden. In einem optimierten Schichtaufbau mit einer zusätzlichen Ausgleichsschicht aus einem elastischen Schaum liessen sich die Beanspruchungen des AI-Innenliners und der Klebschicht auf akzeptable Werte verringern.