Auslegung und Gestaltung von CFK-Flugzeugrumpf-Modifikationen

In Verkehrsflugzeugen hat der Anteil an Faserverbundwerkstoffen in den letzten Jahren stetig zugenommen. Insbesondere kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK), die über ein hohes Potenzial zur Gewichtsreduktion verfügen, spielen für den Einsatz in Primärstrukturen eine zentrale Rolle. Es besteht die Schwierigkeit beim Einsatz von Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) darin, dass diese keine plastische Verformung vor dem Versagen aufweisen, weshalb Fehlstellen detektiert und repariert werden müssen, um die Tragfähigkeit gewährleisten zu können. Dabei soll das Flugzeug mit einem ausgewählten zerstörungsfreien Prüfverfahren untersucht und je nach Fehlerbild eine automatisierte Festigkeitsberechnung des vorgeschlagenen Reparaturverfahrens durchgeführt werden. Zum jetzigen Zeitpunkt besteht ein Defizit an effizienten Berechnungstools. In dieser Arbeit wurde ein Arbeit ist ein grundlegendes, parametrisiertes Modell zur Berechnung von Flugzeugrümpfen erstellt. An diesem können erste Festigkeitsnachweise sowie Optimierungen rechteckiger Ausschnitte variabler Größe mit außen angebrachtem Verstärkungsdoppler durchgeführt werden. Eine Anpassung an weitere Ausschnittformen und Reparaturmethoden ist möglich, da die Grundlagen geschaffen wurden.