Numerische Auslegung und Entwicklung von adaptiven Strukturen auf Basis von Formgedächtnislegierungen am Beispiel textilverstärkter Elastomerkomposite

In dieser Arbeit erfolgt die experimentell-numerische Untersuchung und Entwicklung integral fertigbarer adaptiver Strukturen auf Basis faserverstärkter Elastomerverbunde.

Dafür werden aktive Bewegungsmechanismen auf Basis eines aktiv verformbaren Biegebalkens analysiert und umsetzbare Funktionsmuster konzipiert. Unter Verwendung der Mehrlagenflachstricktechnik werden textile Verstärkungshalbzeuge mit gradienten Eigenschaften und integrierten Formgedächtnislegierungen entwickelt und hergestellt, die mittels Vakuuminfiltrationstechnik mit Silikon infiltriert und zu Elastomerverbunden konsolidiert werden. Nach der experimentellen Untersuchung der aktiven Verformungsmechanismen erfolgt die Modellierung auf Basis der Finite-Elemente-Methode, sowie die Gegenüberstellung mit den experimentellen Ergebnissen. Schließlich werden Parameterstudien zu den Bewegungsmechanismen durchgeführt und Gestaltungsempfehlungen formuliert.

Diese Dissertation entstand im Rahmen des Graduiertenkollegs 2430 "Interaktive Faserelastomerverbunde" am Institut für Textilmaschinen und textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden.