K20 Erweiterte Sandwichtheorie

Question 1

Welche Probleme können durch die Membran(-Sandwich)Theorie beschrieben werden?

Answer 1

verteilte Lasten

Question 2

Welche Probleme können nicht durch die Membran(-Sandwich)Theorie beschrieben werden?

Answer 2

Einzelkrafteinleitungen–> Knick in ws, die
Eigenbiegesteifigkeit der Häute werden in der Membrantheorie nicht berücksichtigt (bei einem ausreichenden Abstand zur Störung gilt die Membrantheorie wieder), Knittern, Schälkräfte

Beulen der Haut: durch Inkompressibilität des Kerns können Beul-Phänomene nicht
betrachtet werden

Question 3

Was sind die Vereinbarungen und Vorteile der erweiterten Membrantheorie?

Answer 3

Eigenbiegesteifigkeit der Haut und Kernkompressibilität werden berücksichtigt (h ist variabel, nicht mehr konstant)
(Um konzentrierte Kräfte (Einzellasten oder Auflagerkräfte) einleiten zu können, sollte man prinzipiell jeweils Stege vorsehen, die den Querkraftschub in den Kern einleiten und ein Zerquetschen verhindern)

Längskraftaufnahme des Kerns wird weiterhin vernachlässigt (längsdehnbarer Kern).

Damit sind immer noch im Verhältnis zur Kernhöhe langwellige Störungen vorausgesetzt
(Störungen streckt sich über mehrere Wabenelemente des Kerns)
 Die erweiterte Sandwichtheorie ist deshalb nur begrenzt zur Beschreibung von
Knitterphänomenen geeignet, welche von kurzwelliger Natur sind
 Schubverformungen ändert sich nicht mehr sprunghaft, sondern stetig

Question 4

Was sind Schälkräfte, wie entstehen diese und wie wirken sie sich aus?

Answer 4

Normalspannungen, Ablösen der der Haut, meist bei Zugkraft

Question 5

Wie lässt sich das Verhalten bei der einschnittigen überlappenden Zugverbindung (Klebung) mit Hilfe der erweiterten Sandwichtheorie beschreiben?

Answer 5

Die Auswirkung der Schälkraft wird besonders am Rand deutlich, Überlagerung des symmetrischen und antimetrischen Falls

Question 6

Wie verlaufen Schub- und Schälspannungen entlang einer einschnittigen überlappenden Zugverbindung (Klebung)?

Answer 6

Schubspannung: symmetrisch, scheibentheoretische Verlauf bei einer Längskraftstörung und schubfreiem Rand
Schälspannung: antimetrisch, größte Werte an den Enden!
(Folie 14)

Question 7

Welche konstruktiven Maßnahmen sind für die Krafteinleitungs- und Randgestaltung von Sandwichplatten erforderlich?

Answer 7

gute Verbindung von oben und untern ( mit U-Profil)
Haut an den Enden dünner machen oder vertikaler Niet, um Schälspannungsspitze zu vermeiden (aber dann abwägen, ob Kleben noch sinnvoll)