Dimensionierung von Polymerschaum-Sandwichwerkstoffen für die konstruktive Praxis

Die Benutzung von Polymerschäumen und insbesondere von Polymerschaum-Sandwichwerkstoffen im allgemeinen Maschinenbau hat viele Vorteile. Trotz dieser vielen Vorteile, großer Auswahl an Materialkombinationen, verbesserter Herstellungsmöglichkeiten und zahlreicher Forschungsarbeiten über Sandwichstrukturen, ist die Verbreitung von Sandwichwerkstoffen in der Industrie nur sehr gering. Ein wichtiger Grund liegt darin, dass die konstruktive Umsetzung eines technischen Produkts mit Sandwichmaterialien einige Voruntersuchungen nötig macht, da die Werkstoffe eine starke Anisotropie und sehr komplexe interaktive Versagensmechanismen unter mehr-axialen Belastungszuständen aufweisen. Diese Voruntersuchungen stellen für den Entwickler einen großen Kosten- und Zeitaufwand dar. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein einfach durchführbarer, ganzheitlicher Ansatz zur Dimensionierung von Polymerschaum-Sandwichwerkstoffen erarbeitet, damit trotz geringem Modellierungs- und experimentellem Aufwand eine sehr gute Materialausnutzung möglich ist. Der entwickelte Ansatz betrachtet die Zusammenhänge zwischen Versagenskriterium, FEM-Modellierung und der Auswahl von Material- sowie Bauteilprüfungen zur Dimensionierung von Sandwichbauteilen.