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Presentation Transcript

  1. Faserverbundkunststoffe im Fahrwerk Kilian Toelge

  2. Übersicht • Motivation • Fahrzeugaufbau • Prämissen im Fahrwerk • Faserverbundkunststoffe (FVK)

  3. Motivation der Bachelorarbeit i) Aktueller Technikstand ii) Problemstellung

  4. Aktueller Technikstand BMW i3

  5. Aktueller Technikstand

  6. Problemstellung Prinzipielle Unterschiede

  7. Problemstellung Warum nicht einfach CFK auch in das Fahrwerk eines Autos einbauen?

  8. Fahrzeugaufbau

  9. Fahrzeugaufbau BMW 3er Coupé

  10. Fahrzeugaufbau BMW 3er Coupé

  11. Fahrzeugaufbau BMW 3er Coupé

  12. Prämissen im Fahrwerk

  13. Problemstellung Prämissen • Sicherheit (Fahrwerk = sicherheitsrelevante Teile) • Verfügbarkeit/Beständigkeit

  14. Problemstellung Anforderungen • Normallasten, Missbrauch, Sonderereignisse • Rückmeldung bei Schädigung

  15. Faserverbundkunststoffe (FVK) i) Aufbau und Herstellung ii) Bruchverhalten iii) Kohlefaser iv) Kohlenstofffasersensor

  16. Aufbau und Herstellung

  17. Aufbau und Herstellung

  18. Bruchverhalten • Defekte und Schäden • Belastungen • Schadensarten • Schadenswachstum

  19. Bruchverhalten Belastungen • Normalspannung σ • Schubspannung τ

  20. Bruchverhalten Schadensarten • Zwischenfaserbruch • Faserbruch • Delamination

  21. Bruchverhalten Zwischenfaserbrüche bei verschiedenen Spannungsformen

  22. Bruchverhalten Faserbruch unter Zug- und Druckbelastung

  23. Bruchverhalten

  24. Bruchverhalten Schadenswachstum (bei dynamischer Belastung)

  25. Kohlefaser • Aufbau • E-Modul • Leitfähigkeit • Piezoresistivität

  26. Kohlefaser Aufbau • Graphitstruktur

  27. Kohlefaser E-Modul

  28. Kohlefaser Leitfähigkeit • Temperaturabhängigkeit ähnlich zu Halbleitern

  29. Kohlefaser Piezoresistivität Totales Differential

  30. Kohlenstofffasersensor (CFS)

  31. Kohlenstofffasersensor (CFS) Integrales Messprinzip

  32. Fragen? Kilian Toelge