Herstellprozesssimulation von Sandwichstrukturen zur Abbildung von Fehlstellen

Durch die Verwendung von Sandwichbauteilen kann aufgrund der hohen spezifischen Biege- und Beulsteifigkeit die Leichtbaugüte moderner Hubschrauber erheblich gesteigert werden. Bei der Herstellung von Sandwichbauteilen mit Nomex®-Honigwabenkern und Deckschichten aus Faserverbundwerkstoffen im Autoklavverfahren kann es jedoch bei Verwendung von einseitigen Formwerkzeugen zu Defekten wie Wabeneinfall und Faltenbildung kommen. Werden Sandwichbauteile mit beidseitigen Formwerkzeugen hergestellt, können hingegen über- und unterpresste Bereiche auftreten, wodurch es zu deutlichen Wandstärkenschwankungen und Porosität kommen kann. Um hohe Kosten für die Reparaturen der Bauteile und für Nachbesserungen an den Formwerkzeugen zu vermeiden, wird der Ansatz des First-Time-Right-Designs angestrebt. Hierbei sollen die Formwerkzeuge und Bauweisen so ausgelegt sein, dass eine hohe Bauteilqualität im ersten Ansatz erreicht wird, ohne dass wesentliche Nachbesserungen erforderlich sind. Zur Erreichung dieses Zieles wird in dieser Arbeit eine Methode zur Herstellprozesssimulation von Sandwichbauteilen entwickelt. Dabei sind die Anforderungen an die Simulationsmethode neben der realitätsnahen Abbildung ausgewählter Fehlstellen auch die Erzielung von Simulationsdauern, die es erlauben, Variantenstudien durchzuführen und kritische Bauteilausschnitte innerhalb eines Arbeitstages zu berechnen.