Dr.-Ing. Johannes Henneberg

In der Natur finden sich viele Vorbilder lokal strukturierter Werkstoffe. Beispiele sind Holz oder Knochen, die hohe Steifigkeit bei gleichzeitig geringer Masse erreichen. Die Natur ist Vorbild für den technischen Leichtbau. Endlosfaserverstärkte Verbundwerkstoffe bieten die Möglichkeit, diesem Vorbild zu folgen. Ein großes Potenzial bietet die gezielte Gestaltung der mechanischen Eigenschaften, beispielsweise durch Anzahl und Anisotropie von Faserlagen, unterschiedlichen Fasertypen und Flächengebilden (z.B. Gewebe, Gelege, Gestrick, Vliesstoff). Diese Gestaltung kann über die Fläche variieren und ermöglicht damit eine lokale Strukturierung mit Wirkung auf die Schwingungseigenschaften und Akustik. Neben der lokalen Strukturierung ermöglichen die Verfahren der Faserverbundherstellung die Integration von weiteren Funktionen. So lassen sich Stop-Band-Materials gestalten, die durch resonante Substrukturen besondere akustische Eigenschaften in gewissen Frequenzbändern aufweisen.

In einem Forschungsprojekt soll die Gestaltung von lokal strukturierten Faserverbund-Werkstoffen zur gezielten Gestaltung vibroakustischer Eigenschaften und die Nutzung von Stop-Band-Materials untersucht werden. Zunächst werden dafür FE-Simulationsmodelle aufgebaut und diese anschließend mit experimentellen Untersuchungen abgeglichen.