Beitrag zur nichtlinearen Analyse von biobasierten Faser-Kunststoff-Verbunden für Luftfahrtanwendungen

In der vorliegenden Arbeit werden die nichtlinearen mechanischen Eigenschaften biobasierter Faser-Kunststoff-Verbunde auf Basis technischer Flachsfasern für den Einsatz in der Luftfahrt untersucht. Auf Grundlage umfangreicher experimenteller Materialuntersuchungen sowie eines eigens entwickelten numerischen Modells wird das orthotrope, nichtlineare Materialverhalten flachsfaserverstärkter Kunststoffe abgebildet. Darauf aufbauend wird ein luftfahrttechnisches Strukturbauteil – eine Kabinentür eines Ultraleichthubschraubers – ausgelegt, gefertigt und sowohl mechanisch als auch vibroakustisch validiert. Die Ergebnisse zeigen, dass Naturfaserverbunde bei geeigneter Berücksichtigung nichtlinearer Materialeffekte und Versagensmechanismen ein hohes Potenzial hinsichtlich mechanischer Leistungsfähigkeit und ökologischer Nachhaltigkeit aufweisen. Die Arbeit leistet somit einen Beitrag zur integrativen Bewertung biobasierter Werkstoffe im luftfahrttechnischen Leichtbau.