Durchführung von Festigkeits- und Steifigkeitsberechnungen für Sandwich-Komposite

Sandwich-Verbundwerkstoffe werden aufgrund ihres hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses in der Technik weit verbreitet eingesetzt. Genaue Berechnungen ihrer Festigkeit und Steifigkeit sind für die Gewährleistung von Sicherheit und Leistung unerlässlich. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die Methoden, mit denen diese Berechnungen durchgeführt werden.

Sandwich-Kompositstrukturen verstehen

Sandwich-Verbundwerkstoffe bestehen aus zwei dünnen, festen Deckschichten, die mit einem leichten Kern verbunden sind, wobei der Kern die Dicke liefert und die Deckschichten, die die Primärlasten tragen, unterstützt.

Berechnung der Stärke

Festigkeitsberechnungen umfassen die Bewertung der maximalen Belastung, der die Sandwichplatte vor dem Versagen standhalten kann. Dazu gehören die Festigkeit der Deckschicht, die Kernscherfestigkeit und das Entkleben der Deckschicht. Ingenieure verwenden häufig die klassische Laminiertheorie und empirische Daten, um diese Grenzen abzuschätzen.

Berechnung der Steifigkeit

Die Steifigkeit bestimmt die Widerstandsfähigkeit der Platte gegen Verformung unter Belastung, die typischerweise durch die Biegesteifigkeit (EI) und die Schersteifigkeit (GA) bewertet wird, die auf der Grundlage der Materialeigenschaften und geometrischen Abmessungen der Deckplatten und des Kerns berechnet werden.

Schlüsselfaktoren bei Berechnungen