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Potentialanalyse: Ringförmige Federn aus faserverstärkten Kunststoffen
In dieser Bachelorarbeit soll mit einer Kombination aus Experimenten und Simulationen das Potential von ringförmigen Federn abgeschätzt werden. Basierend auf der Charakterisierung erster ringförmiger Federn sollen wichtige Einflussgrössen für die Auslegung solcher Federelemente identifiziert und qua
Federn aus faserverstärkten Kunststoffen finden bislang erst punktuell Anwendungen, trotz einiger eindeutiger Vorteile, wie Gewichteinsparpotential oder Korrosionsresistenz gegenüber Federn aus Stahl. Die Gründe liegen einerseits in der
Anspruchsvollen Auslegung und der relativ aufwändigen Herstellung, andererseits im hohen Reifegrad der etablierten Alternativen.
Faserverstärkte Kunststoffe haben ein herausragendes Leichtbaupotential, wenn sie in Anwendungen und Konstruktionen mit eindimensionalen Spannungszuständen optimal angeordnet werden. In konventionellen Federelementen ist dies typischerweise nur bei Blattfedern der Fall, welche allerdings erhebliche Bauräume (Längen) erfordern. Eine bisher wenig betrachtete und erforschte Möglichkeit ist die Realisation von kompakteren Federn in Ringform, welche das gleiche Funktionsprinzip (Biegebeanspruchung) wie Blattfedern haben.
Federn aus faserverstärkten Kunststoffen finden bislang erst punktuell Anwendungen, trotz einiger eindeutiger Vorteile, wie Gewichteinsparpotential oder Korrosionsresistenz gegenüber Federn aus Stahl. Die Gründe liegen einerseits in der Anspruchsvollen Auslegung und der relativ aufwändigen Herstellung, andererseits im hohen Reifegrad der etablierten Alternativen. Faserverstärkte Kunststoffe haben ein herausragendes Leichtbaupotential, wenn sie in Anwendungen und Konstruktionen mit eindimensionalen Spannungszuständen optimal angeordnet werden. In konventionellen Federelementen ist dies typischerweise nur bei Blattfedern der Fall, welche allerdings erhebliche Bauräume (Längen) erfordern. Eine bisher wenig betrachtete und erforschte Möglichkeit ist die Realisation von kompakteren Federn in Ringform, welche das gleiche Funktionsprinzip (Biegebeanspruchung) wie Blattfedern haben.
In dieser Bachelorarbeit soll mit einer Kombination aus Experimenten und Simulationen das Potential von ringförmigen Federn abgeschätzt werden. Basierend auf der Charakterisierung erster ringförmiger Federn sollen wichtige Einflussgrössen für die Auslegung solcher Federelemente identifiziert und quantifiziert werden und anhand eines ersten Demonstrators mögliche Anwendungen und Features aufgezeigt werden.
In dieser Bachelorarbeit soll mit einer Kombination aus Experimenten und Simulationen das Potential von ringförmigen Federn abgeschätzt werden. Basierend auf der Charakterisierung erster ringförmiger Federn sollen wichtige Einflussgrössen für die Auslegung solcher Federelemente identifiziert und quantifiziert werden und anhand eines ersten Demonstrators mögliche Anwendungen und Features aufgezeigt werden.