Experimentelle und numerische Untersuchung des transversalen Schermoduls für bioinspirierte glasfaserverstärkte Polymersandwichkerne

Zusammenfassung Sandwichpaneele mit Kernen aus zellulärem Material werden in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der Schifffahrt weit verbreitet eingesetzt. Obwohl Waben mit hexagonalen Zellen die häufigsten Formen für Kerne sind, haben sich in letzter Zeit neue Möglichkeiten in Leichtbaukonstruktionen ergeben. Die vorliegende Arbeit bewertet das transversale Schermodul des glasfaserverstärkten Polymerwabenkerne (GFRP - HC) und des glasfaserverstärkten, gewellten Bio-inspirierten Modells (GFRP - CBIM). Die experimentellen Ergebnisse der alternativen dynamischen Technik stimmten gut mit der numerischen Simulation überein. Bei dem GFRP-Sandwichbalken mit gewelltem HC und dem Kern von CBIM wurde eine numerische freie Schwingungsanalyse durchgeführt. Laut den numerischen Daten hat der CBIM-Kern eine höhere Eigenfrequenz als der HC-Kern. Darüber hinaus wurde eine numerische Analyse der bioinspirierten Kerne durchgeführt, indem die Seitenlänge und der Kantenradius variiert wurden. Das modifizierte bioinspirierte Modell - 03 Kern-Design (MBIM03) scheint eine gute Option für reguläre Waben zu sein, die in Sandwichverbundpaneelen für industrielle Anwendungen verwendet werden, die geringes Gewicht, hohe Steifigkeit und eine große Energieabsorptionsfähigkeit erfordern.