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Stoff- und Formleichtbau pp 109–147Cite as

Sandwichelemente

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Zusammenfassung

In diesem Kapitel wird der sogenannte Stoff- und Formleichtbau näher betrachtet. Hierbei wird das Leichtbaupotenzial hauptsächlich durch eine geeignete Wahl und Kombination verschiedener Werkstoffe und deren Verteilung im Querschnitt bestimmt. Als typischer Vertreter wird der Sandwichbalken und dessen Grundlagen vorgestellt.

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Notes

  1. 1.

    Bei Verbundelementen mit ?hK < ?hD, GK < GD spricht man von einem sog. Anti-Sandwich, siehe (Aßmus, 2017).

  2. 2.

    Die folgenden Unterkapitel werden dazu bestimmte Sachverhalte näher erläutern.

  3. 3.

    Die Dicke der Klebeschicht wird in der Regel beim Lagenaufbau vernachlässigt.

  4. 4.

    Dieser ist im Falle des Kerns identisch mit dem Teilschwerpunkt des Kerns.

  5. 5.

    Das Symbol „\(\boxdot \)“ steht für einen Anteil bezüglich eines Schwerpunktes. Die Abkürzung „St“ für einen „Steineranteil“.

  6. 6.

    Im Folgenden wird jedoch weitgehend auf eine Unterscheidung zwischen ,dünnen‘ und ,sehr dünnen‘ Deckschichten verzichtet.

  7. 7.

    Nimmt man typische Werte für Anwendungen von \(\tfrac {\Delta h^{\mathrm {D}}}{\Delta h^{\mathrm {K}}}=0,\!02 \dots 0,\!1\) und \(\tfrac {h_{\mathrm {c}}}{\Delta h^{\mathrm {K}}} \approx 1\) an, ergeben sich Steifigkeitsbeziehungen von \(\tfrac {E^{\mathrm {D}}}{E^{\mathrm {K}}}=833\dots 167\), siehe (Allen, 1969).

  8. 8.

    Hierbei wird zur Vereinfachung angenommen, dass das Versagen in der Deckschicht auftritt. Kernversagen soll an dieser Stelle ausgeschlossen werden.

  9. 9.

    Diese Beziehung kann auch als Grundgleichung des Gleichgewichts, d. h. zwischen den inneren Reaktionen (hier: txy) und den äußeren Lasten (hier: Qz, als Reaktion auf die äußeren Querkräfte), angesehen werden.

Literatur

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  1. Fakultät Maschinen und Systeme, Hochschule Esslingen, Esslingen am Neckar, Deutschland

    Andreas Öchsner

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  1. Andreas Öchsner
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Öchsner, A. (2022). Sandwichelemente. In: Stoff- und Formleichtbau. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-38587-3_5

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