Das Buch stellt den Abschlussbericht des Verbundprojektes „TroPHy2“ vor. In dem Projekt wurde eine Hybridrollformanlage entwickelt, mit der Hybridbauteile aus Metallprofilen und Kohlenstofffasern mit thermoplastischer Matrix hergestellt werden können. Diese Anlage wurde im Technikum der Open Hybrid LabFactory in Wolfsburg aufgebaut. Die Partner untersuchten und validierten die notwendigen Fertigungsprozesse. Ziel war es ein strukturmechanisch optimiertes, hybrides Automobilbauteil zu entwickeln, welches die Gewichtseinsparpotenziale hybrider Werkstoffe darstellt. Es wurde eine Gewichtsersparnis von bis zu 44,9 % errechnet, womit das zu Projektbeginn gesetzte Ziel von 25 % Gewichtsersparnis signifikant übertroffen wurde. Die Leichtbaupotenziale des hybriden Werkstoffes wurden dadurch deutlich herausgestellt.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Das Buch stellt den Abschlussbericht des Verbundprojektes „TroPHy2“ vor. In dem Projekt wurde eine Hybridrollformanlage entwickelt, mit der Hybridbauteile aus Metallprofilen und Kohlenstofffasern mit thermoplastischer Matrix hergestellt werden können. Diese Anlage wurde im Technikum der Open Hybrid LabFactory in Wolfsburg aufgebaut. Die Partner untersuchten und validierten die notwendigen Fertigungsprozesse. Ziel war es ein strukturmechanisch optimiertes, hybrides Automobilbauteil zu entwickeln, welches die Gewichtseinsparpotenziale hybrider Werkstoffe darstellt. Es wurde eine Gewichtsersparnis von bis zu 44,9 % errechnet, womit das zu Projektbeginn gesetzte Ziel von 25 % Gewichtsersparnis signifikant übertroffen wurde. Die Leichtbaupotenziale des hybriden Werkstoffes wurden dadurch deutlich herausgestellt.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Das Buch stellt den Abschlussbericht des Verbundprojektes „TroPHy2“ vor. In dem Projekt wurde eine Hybridrollformanlage entwickelt, mit der Hybridbauteile aus Metallprofilen und Kohlenstofffasern mit thermoplastischer Matrix hergestellt werden können. Diese Anlage wurde im Technikum der Open Hybrid LabFactory in Wolfsburg aufgebaut. Die Partner untersuchten und validierten die notwendigen Fertigungsprozesse. Ziel war es ein strukturmechanisch optimiertes, hybrides Automobilbauteil zu entwickeln, welches die Gewichtseinsparpotenziale hybrider Werkstoffe darstellt. Es wurde eine Gewichtsersparnis von bis zu 44,9 % errechnet, womit das zu Projektbeginn gesetzte Ziel von 25 % Gewichtsersparnis signifikant übertroffen wurde. Die Leichtbaupotenziale des hybriden Werkstoffes wurden dadurch deutlich herausgestellt.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Das Buch stellt den Abschlussbericht zumVerbundprojekt KonText vor. Das wesentliche Anliegen des Verbundprojektes war die Reduzierung der Kosten von FVK-Bauteilen durch die Bereitstellung eines textilen Fertigungsprozesses und die nachfolgende Herstellung kraftflussgerechter thermoplastischer Faserverbundbauteile. Hierzu wurde die gesamte Prozesskette von der C-Faser-Optimierung, über die Fertigungs- und Struktursimulation von kraftflussgerechten Textilien sowie Anlagenentwicklung und -erprobung bis zur Herstellung der Bauteile mittels klassischer Großserientechnik „Umformen“ bereitgestellt. Das Verbundprojekt wurde im Rahmen der ForschungsCampus Initiative „Open Hybrid LabFactory“ durchgeführt.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Das Buch stellt den Abschlussbericht zumVerbundprojekt KonText vor. Das wesentliche Anliegen des Verbundprojektes war die Reduzierung der Kosten von FVK-Bauteilen durch die Bereitstellung eines textilen Fertigungsprozesses und die nachfolgende Herstellung kraftflussgerechter thermoplastischer Faserverbundbauteile. Hierzu wurde die gesamte Prozesskette von der C-Faser-Optimierung, über die Fertigungs- und Struktursimulation von kraftflussgerechten Textilien sowie Anlagenentwicklung und -erprobung bis zur Herstellung der Bauteile mittels klassischer Großserientechnik „Umformen“ bereitgestellt. Das Verbundprojekt wurde im Rahmen der ForschungsCampus Initiative „Open Hybrid LabFactory“ durchgeführt.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Das Buch stellt den Abschlussbericht zumVerbundprojekt KonText vor. Das wesentliche Anliegen des Verbundprojektes war die Reduzierung der Kosten von FVK-Bauteilen durch die Bereitstellung eines textilen Fertigungsprozesses und die nachfolgende Herstellung kraftflussgerechter thermoplastischer Faserverbundbauteile. Hierzu wurde die gesamte Prozesskette von der C-Faser-Optimierung, über die Fertigungs- und Struktursimulation von kraftflussgerechten Textilien sowie Anlagenentwicklung und -erprobung bis zur Herstellung der Bauteile mittels klassischer Großserientechnik „Umformen“ bereitgestellt. Das Verbundprojekt wurde im Rahmen der ForschungsCampus Initiative „Open Hybrid LabFactory“ durchgeführt.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Aktualisiert: 2023-07-02
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Aktualisiert: 2023-07-02
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Aktualisiert: 2023-07-02
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Das Buch stellt den Abschlussbericht zumVerbundprojekt KonText vor. Das wesentliche Anliegen des Verbundprojektes war die Reduzierung der Kosten von FVK-Bauteilen durch die Bereitstellung eines textilen Fertigungsprozesses und die nachfolgende Herstellung kraftflussgerechter thermoplastischer Faserverbundbauteile. Hierzu wurde die gesamte Prozesskette von der C-Faser-Optimierung, über die Fertigungs- und Struktursimulation von kraftflussgerechten Textilien sowie Anlagenentwicklung und -erprobung bis zur Herstellung der Bauteile mittels klassischer Großserientechnik „Umformen“ bereitgestellt. Das Verbundprojekt wurde im Rahmen der ForschungsCampus Initiative „Open Hybrid LabFactory“ durchgeführt.
Aktualisiert: 2023-06-15
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Das Buch stellt den Abschlussbericht zumVerbundprojekt KonText vor. Das wesentliche Anliegen des Verbundprojektes war die Reduzierung der Kosten von FVK-Bauteilen durch die Bereitstellung eines textilen Fertigungsprozesses und die nachfolgende Herstellung kraftflussgerechter thermoplastischer Faserverbundbauteile. Hierzu wurde die gesamte Prozesskette von der C-Faser-Optimierung, über die Fertigungs- und Struktursimulation von kraftflussgerechten Textilien sowie Anlagenentwicklung und -erprobung bis zur Herstellung der Bauteile mittels klassischer Großserientechnik „Umformen“ bereitgestellt. Das Verbundprojekt wurde im Rahmen der ForschungsCampus Initiative „Open Hybrid LabFactory“ durchgeführt.
Aktualisiert: 2023-06-15
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Seit längerem gibt es intensive Bestrebungen, den volkswirtschaftlich außerordentlich bedeutsamen Verbundwerkstoff Stahlbeton weiterzuentwickeln und dazu vor allem die Zugfestigkeit von Beton zu erhöhen. Mit dem an der Universität Augsburg entwickelten Herstellungsverfahren, bei dem die Ausrichtung beigemischter Kohlenstofffasern durch eine Düse gezielt eingestellt werden kann, ist es gelungen, mit handelsüblichen Ausgangsstoffen und im Grunde praxisgerechten Verfahren eine signifikante Erhöhung des Verhältniswertes von Zug- und Druckfestigkeit bei Zementsteinproben zu erreichen. In den Untersuchungen zur Materialentwicklung konnte gezeigt werden, dass die hohen Festigkeiten der faserverstärkten Prüfkörper auch mit kürzeren Fasern erreicht werden können und somit besser verarbeitbare Mörtel gleicher Festigkeit herstellbar sind. Ein sowohl preisliches als auch in der Ökobilanz günstigeres System konnte ohne Festigkeitsverlust realisiert werden, indem teure neuwertige Fasern durch günstigere Recyclingprodukte ersetzt wurden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) sind unter anderem aufgrund ihrer herausragenden mechanischen Eigenschaften und des einstellbaren Werkstoffverhaltens für komplex belastete Bauteile prädestiniert. Jedoch können unvorhersehbare Schädigungen im Betrieb, wie Impact- oder Crashereignisse, welche nicht erkannt werden, das Ausfallrisiko mit unter Umständen fatalen Folgen erhöhen.
Bei vielen sicherheitsrelevanten Bauteilen wird daher die Entwicklung bauteilintegrierter Messsysteme zur autonomen Ermittlung von Beanspruchungen und Identifikation des Strukturzustands auf Basis von Dehnungsmessungen angestrebt. Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag zur Entwicklung eines derartigen Structural Health Monitoring (SHM) Systems unter Berücksichtigung der speziellen werkstofflichen und messtechnischen Anforderungen. Das Ziel ist die durchgängige Entwicklung und Umsetzung eines dedizierten Kohlenstofffaser-Sensors zur ortsaufgelösten Dehnungsmessung auf Basis der elektrischen Zeitbereichsreflektometrie (EZBR).
Auf Basis eines neuartigen Sensorkonzept, welches ein resistives bruchbasiertes Messprinzip an hochsteifen Kohlenstofffasern (CF) zur Verkopplung der Dehnung und elektrisch messbaren Größen erlaubt, werden experimentelle und numerische Arbeiten durchgeführt. Diese umfassen phänomenologische Untersuchungen der Sensitivität des resistiven bruchbasierten Messprinzips, die Realisierung einer ortsaufgelösten Messung mittels der EZBR sowie die Transformation des EZBR-Signals in einen Dehnungsverlauf mittels neuronaler Netze.
Mit Abschluss der Arbeit liegt erstmalig ein EZBR basierter CF-Sensor zur ortsaufgelösten Dehnungsmessung vor, welcher hinsichtlich der werkstoffgerechten Integration in FKV sowie dem Einsatz für dynamische Messungen für SHM-Anwendungen ein hohes Potenzial aufweist.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Mit der Entwicklung eines Schmelzspinnprozesses für ein Islands-in-the-Sea Lignin-Precursor-Garn mit 888 Lignin-Filamenten wird die Lücke zwischen Labor- und Industriemaßstab für schmelzgesponnene Lignin-Precursoren als Basis für die Kohlenstofffaser-Herstellung geschlossen. Die Prozessentwicklung greift dabei die verarbeitungstechnischen Erkenntnisse aus der Materialbewertung, der Lösungsmittelfraktionierung und der thermischen Vorbehandlung auf und definiert Mindestanforderungen an das Lignin sowie kritisches Lignin-Verhalten, das der Spinnprozess kompensieren muss. Durch den Einsatz eines Spin-Carrier-Systems mit wasserlöslichem Polyvinylalkohol als unterstützende Polymerkomponente gelingt es, ein Islands-in-the-Sea-Garn prozesssicher herzustellen. Durch das Auswaschen des Polyvinylalkohols führt dieses zu einem reinen Lignin-Precursor-Garn und ermöglicht eine kontinuierliche Weiterverarbeitung in der Konvertierung zur Kohlenstofffaser.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Mit der Entwicklung eines Schmelzspinnprozesses für ein Islands-in-the-Sea Lignin-Precursor-Garn mit 888 Lignin-Filamenten wird die Lücke zwischen Labor- und Industriemaßstab für schmelzgesponnene Lignin-Precursoren als Basis für die Kohlenstofffaser-Herstellung geschlossen. Die Prozessentwicklung greift dabei die verarbeitungstechnischen Erkenntnisse aus der Materialbewertung, der Lösungsmittelfraktionierung und der thermischen Vorbehandlung auf und definiert Mindestanforderungen an das Lignin sowie kritisches Lignin-Verhalten, das der Spinnprozess kompensieren muss. Durch den Einsatz eines Spin-Carrier-Systems mit wasserlöslichem Polyvinylalkohol als unterstützende Polymerkomponente gelingt es, ein Islands-in-the-Sea-Garn prozesssicher herzustellen. Durch das Auswaschen des Polyvinylalkohols führt dieses zu einem reinen Lignin-Precursor-Garn und ermöglicht eine kontinuierliche Weiterverarbeitung in der Konvertierung zur Kohlenstofffaser.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) sind unter anderem aufgrund ihrer herausragenden mechanischen Eigenschaften und des einstellbaren Werkstoffverhaltens für komplex belastete Bauteile prädestiniert. Jedoch können unvorhersehbare Schädigungen im Betrieb, wie Impact- oder Crashereignisse, welche nicht erkannt werden, das Ausfallrisiko mit unter Umständen fatalen Folgen erhöhen.
Bei vielen sicherheitsrelevanten Bauteilen wird daher die Entwicklung bauteilintegrierter Messsysteme zur autonomen Ermittlung von Beanspruchungen und Identifikation des Strukturzustands auf Basis von Dehnungsmessungen angestrebt. Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag zur Entwicklung eines derartigen Structural Health Monitoring (SHM) Systems unter Berücksichtigung der speziellen werkstofflichen und messtechnischen Anforderungen. Das Ziel ist die durchgängige Entwicklung und Umsetzung eines dedizierten Kohlenstofffaser-Sensors zur ortsaufgelösten Dehnungsmessung auf Basis der elektrischen Zeitbereichsreflektometrie (EZBR).
Auf Basis eines neuartigen Sensorkonzept, welches ein resistives bruchbasiertes Messprinzip an hochsteifen Kohlenstofffasern (CF) zur Verkopplung der Dehnung und elektrisch messbaren Größen erlaubt, werden experimentelle und numerische Arbeiten durchgeführt. Diese umfassen phänomenologische Untersuchungen der Sensitivität des resistiven bruchbasierten Messprinzips, die Realisierung einer ortsaufgelösten Messung mittels der EZBR sowie die Transformation des EZBR-Signals in einen Dehnungsverlauf mittels neuronaler Netze.
Mit Abschluss der Arbeit liegt erstmalig ein EZBR basierter CF-Sensor zur ortsaufgelösten Dehnungsmessung vor, welcher hinsichtlich der werkstoffgerechten Integration in FKV sowie dem Einsatz für dynamische Messungen für SHM-Anwendungen ein hohes Potenzial aufweist.
Aktualisiert: 2022-12-15
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Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Ingenieurwissenschaften
Aktualisiert: 2021-05-27
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Das Buch stellt den Abschlussbericht des Verbundprojektes „TroPHy2“ vor. In dem Projekt wurde eine Hybridrollformanlage entwickelt, mit der Hybridbauteile aus Metallprofilen und Kohlenstofffasern mit thermoplastischer Matrix hergestellt werden können. Diese Anlage wurde im Technikum der Open Hybrid LabFactory in Wolfsburg aufgebaut. Die Partner untersuchten und validierten die notwendigen Fertigungsprozesse. Ziel war es ein strukturmechanisch optimiertes, hybrides Automobilbauteil zu entwickeln, welches die Gewichtseinsparpotenziale hybrider Werkstoffe darstellt. Es wurde eine Gewichtsersparnis von bis zu 44,9 % errechnet, womit das zu Projektbeginn gesetzte Ziel von 25 % Gewichtsersparnis signifikant übertroffen wurde. Die Leichtbaupotenziale des hybriden Werkstoffes wurden dadurch deutlich herausgestellt.
Aktualisiert: 2023-04-04
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