Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden

Das Buch führt umfassend in das Gebiet Konstruieren mit Faserverbundwerkstoffen ein. Es behandelt die Werkstoffkunde, Elastostatik und Festigkeitslehre sowie Entwurfsmethoden und Verbindungstechniken. Im Vordergrund stehen die Verfahren zur Dimensionierung sowie die wichtigsten Konstruktionsprinzipien und die Berechnung von hoch belastbaren Faserverbundstrukturen. Wichtige Beziehungen werden hergeleitet, so dass man sie eigenen Untersuchungen zugrunde legen kann. Detaillierte Abbildungen und Übungen unterstützen die Anwendbarkeit. In der zweiten Auflage ergänzt werden Regeln zur Gestaltung von FKV-Strukturen und ein Kapitel zu besonderen konstruktiven Lösungen. Hinzu kommen Daten mit aktuellen Festigkeitswerten und neue Hinweise auf optimale Laminate.

Das Buch eignet sich für Praktiker in der Faserverbundindustrie sowie für Studierende des Maschinenbaus, im Flugzeugbau und der Kunststoffverarbeitung, die sich mit dem konstruktiven Leichtbau und Bauweisen beschäftigen.

Das Buch führt umfassend in die Werkstoffklasse der Faserverbundwerkstoffe ein. Es behandelt die eigentliche Werkstoffkunde, die Elastostatik und die Festigkeitslehre ebenso wie Entwurfsmethoden und Verbindungstechniken. Im Vordergrund stehen die Verfahren zur Dimensionierung sowie die wichtigsten Konstruktionsprinzipien und die Berechnung hoch belastbarer Faserverbundstrukturen. Wichtige Beziehungen werden hergeleitet, die auf eigene ähnliche Problemstellungen übertragen werden können. Detaillierte Abbildungen und Übungen unterstützen die Anwendung der Methoden.

Die 2. Auflage ist um Regeln zur Gestaltung von FKV-Strukturen und durch ein Kapitel bzgl. besonderen konstruktiven Lösungen ergänzt. Zusätzlich sind Daten mit aktuellen Festigkeitswerten und Hinweise auf optimale Laminate aufgenommen worden.

Es werden besonders Ingenieure und Studierende des Maschinen-, Fahrzeug- und Flugzeugbaus angesprochen, die sich mit dem Thema Leichtbau beschäftigen. Auch für Praktiker der Faserverbundindustrie ist das Buch geeignet.

Autorentext

Prof. Dr.-Ing. Helmut Schürmann, Jahrgang 1950, studierte Maschinen- und Flugzeugbau an der TU Braunschweig und promovierte an der Universität Kassel über das Thema "Gezielt eingebrachte Eigenspannungen in Faser-Kunststoff-Verbunde". Er war Leiter einer Forschungs- und Entwicklungsabteilung eines großen deutschen Chemieunternehmens und ist seit 1994 Professor an der TU Darmstadt, Fachbereich Maschinenbau. Lehr- und Forschungsschwerpunkt seines Fachgebietes Konstruktiver Leichtbau und Bauweisen ist der Leichtbau mit Faser-Kunststoff-Verbunden. Es werden insbesondere Konstruktionsmethoden und Krafteinleitungsprobleme bearbeitet.

Klappentext

Das Buch führt umfassend in das Fachgebiet ein. Es behandelt Werkstoffkunde, Elastostatik, Festigkeitslehre, Entwurfsmethoden und Verbindungstechniken. Im Vordergrund stehen die Verfahren zur Dimensionierung, die wichtigsten Konstruktionsprinzipien und die Berechnung hoch belastbarer Faserverbundstrukturen. Der Autor leitet wichtige Beziehungen her, die man eigenen Untersuchungen zugrunde legen kann. Die 2. Auflage bietet detaillierte Abbildungen und Übungen und ist ergänzt um Regeln zur Gestaltung von FKV-Strukturen und ein Kapitel zu besonderen konstruktiven Lösungen. Plus: aktuelle Festigkeitswerte, neue Hinweise auf optimale Laminate.

Inhalt
Begriffe, Annahmen.- Begriffe, Annahmen.- Werkstoffkunde der Faser-Kunststoff-Verbunde.- Fasern.- Polymere Matrixsysteme.- Faser-Matrix-Halbzeuge.- Wichtige Kenngrößen der Einzelschichten und des Laminats.- Das Werkstoffgesetz der Unidirektionalen Schicht.- Das lineare Elastizitätsgesetz der UD-Schicht.- Bestimmung der Grund-Elastizitätsgrössen einer UD-Schicht.- Polartransformation des Elastizitätsgesetzes der UD-Schicht.- Elasto-Statik des Mehrschichtenverbunds.- Klassische Laminattheorie des MSV als Scheibenelement.- Darstellung und Auswahl von Laminaten.- Einfluss der Temperatur.- Einfluss von Feuchte.- Langzeitverhalten von Faser-Kunststoff-Verbunden.- Klassische Laminattheorie des MSV als Scheiben- und Plattenelement.- Festigkeitsanalyse der Faser-Kunststoff-Verbunde.- Versagen von UD-Schichten.- Bruchanalyse von unidirektionalen Schichten.- Degradationsanalyse von Laminaten.- Entwurfsmethoden für Laminate.- Laminatentwurf mit Hilfe der Netztheorie.- Gewichtsoptimale Auslegung von Laminaten als Isotensoide.- Krafteinleitungen und Fügetechniken.- Der Schlaufenanschluss.- Bolzenverbindungen.- Klebverbindungen.- Gestaltungs- und Konstruktionshinweise.- Gestaltungshinweise für FKV-Strukturen.- Besondere konstruktive Möglichkeiten der Faser-Kunststoff-Verbunde.