Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden die Grundlagen zum Stoff- und Formleichtbau weiter vertieft. Insbesondere werden die verschiedenen Versagensmechanismen von Sandwichbalken in Bezug auf Deckschichten, Kern und Zwischenschicht analysiert. Abschließend wird eine Optimierungsstrategie für Zug- und Druckbelastung beziehungsweise Biegung vorgestellt.
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Notes
- 1.
Zum besseren Verständnis wird hier empfohlen, dass der Leser die Ableitung der Knickkraft nach Euler für homogene und isotrope Euler-Bernoulli-Balken zuerst nachvollzieht, siehe Anhang A.3.
- 2.
Zur Ableitung der Differenzialgleichungen in Abschn. 2.2.1 wurde das Gleichgewicht am unverformten Bauteil aufgestellt.
- 3.
Genau genommen gilt für die Krümmung: \(\kappa (x)=-\tfrac{\text {d}^2u_z(x)}{\text {d}x^2}\).
- 4.
Beim Biegelastfall ist eine Deckschicht auf Zug und die andere auf Druck belastet.
- 5.
Bei anderen Modellierungsansätzen wurde die Kernschicht als elastische Federbettung der Deckschicht angenommen. Solche Ansätze vernachlässigen jedoch die Schubsteifigkeit in der xz-Ebene und sind daher inadäquat.
- 6.
Im Anhang B.1 ist ein Python3-Programm bereitgestellt, um die Auswertung von Gl. (6.38) für vorgegebene Wertebereiche von k und \(\nu ^\text {K}\) automatisiert durchzuführen.
- 7.
Im Anhang B.1 ist ein Python3-Programm bereitgestellt, um die Auswertung von Gl. (6.38) für vorgegebene Wertebereiche von k und \(\nu ^\text {K}\) automatisiert durchzuführen.
- 8.
Dies bedeutet, dass die gesamte Schubspannung nur im Kern wirkt.
- 9.
Im Anhang B.2 ist ein Python3-Programm bereitgestellt, um die Auswertung von Gl. (6.63) automatisiert durchzuführen.
- 10.
Die Kraft F wurde hierbei in positive z-Richtung angenommen, um das Minuszeichen in Gl. (5.111) zu vermeiden.
- 11.
- 12.
Im Anhang B.3 ist ein Python3-Programm bereitgestellt, um die Auswertung der Punkte A–E automatisiert durchzuführen.
Literatur
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Öchsner, A. (2019). Stoff- und Formleichtbau: Grenzbeanspruchung und Optimierung von Sandwichelementen. In: Leichtbaukonzepte anhand einfacher Strukturelemente. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-58506-1_6
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