Stabiliteit van dunwandige schaalconstructies (DLR.4329)

Dit project richt zich op de ontwikkeling en experimentele verificatie van voorspellingsmethodieken voor de stabiliteit van dunwandige schaalconstructies. Materialen die getest worden zijn staal, aluminium, Vezel Metaal Laminaten en composieten.

In de vliegtuigbouw, maar ook bij het (weg/water) transport van vloeistoffen en gassen, wordt gebruik gemaakt van het dragende huid principe. De, meestal zeer dunne, huid wordt hierbij ondersteund door verstijvingselementen: spanten of ribben in dwarsrichting en verstijvers in langsrichting. In de richting van de spanten of ribben heeft de huid een kromtestraal die varieert van 1 tot 6 meter.
Wordt een dunwandige schaalconstructie op druk en/of afschuiving belast, dan bestaat het risico dat deze plooit en bezwijkt onder deze belasting. Het is daarom noodzakelijk in een vroeg stadium van het ontwerpproces methodes voor handen te hebben (simpele formules, meestal gebaseerd op empirie en ontwerpregels, dan wel zeer gecompliceerde eindige elementen berekeningen) die het moment van plooien en van bezwijken kunnen voorspellen.
De methodes voor het bepalen van de stabiliteit van constructies zijn vrijwel volledig gebaseerd op een zeer gering aantal testen die dateren uit de jaren 40 en 50. Het sterk empirische karakter komt door de complexiteit van 'full scale' experimenten en de daarmee gepaard gaande kosten, alsmede de complexiteit van de problemen. Hierbij moet gedacht worden aan niet-lineaire effecten zoals uitknikken en materiaal plasticiteit. Verder ontbreekt vaak de geschikte testfaciliteit. Dit project beoogt

1. het ontwikkelen en experimenteel verifiëren van ontwerp- en voorspellingmethodes voor het stabiliteitsgedrag van dunwandige schaalconstructies van Vezel Metaal Laminaten en composieten;
2. het vergroten van de kennis over stabiliteit van dunwandige aluminium schaalconstructies i.h.a. en de bijbehorende ontwerp methodes en
3. de ontwikkeling en realisatie van een 'dedicated' testfaciliteit.

Meer informatie kan gevonden worden op de website van de onderzoeksgroep.

Acht bedrijven en één non-profit organisatie zijn bij dit project betrokken.

Prof.ir. L.B. Vogelesang
Technische Universiteit Delft
Faculteit der Lucht- en Ruimtevaarttechniek
Postbus 5058
2600 GB DELFT