Page 39 - Forschungsbericht 2021 - Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik

MonStrain

Entwicklung eines neuartigen, ortsaufgelösten Dehnungsmesssystems
auf Kohlenstofffaserbasis zur Echtzeit-Strukturüberwachung und
Validierung von Lastannahmen

Zeitraum
01.01.2021 – 30.06.2024
Projektleitung
Prof. Dr.-Ing. Niels Modler

Kontakt
Jan Condé-Wolter
Philip Steinbild

Projektpartnerschaft mit
Akaflieg Dresden e. V.
Finanzierung/Förderung

© Akaflieg Dresden e. V.
Die Vision des neuartigen ortsauflösenden Dehnungssensors auf Kohlenstofffaserbasis
im angestrebten generischen Tragflächendemonstrator.
Bundesministerium für Wirtschaft
Im Projekt MonStrain strebt das ILK die Erforschung eines neuartigen Koh- und Klimaschutz (BMWK): Luftfahrtfor-
lenstofffasersensors zur Dehnungsmessung und seine Integration in einen schungsprogramm LuFo VI-1, Förderlinie
„Ökoeffizientes Fliegen und disruptive
generischen Tragflächendemonstrator an. Dabei sollen Sensoren, die meh- Technologien“
rere Meter lang sind, mit einer örtlichen Auflösung der Dehnungszustände Förderkennzeichen: 20E1904
im einstelligen Millimeterbereich bereitgestellt werden, die sich zum Einsatz
in Kleinflugzeugen eignen. Betreut durch:

Das Messprinzip des Sensors basiert auf der ortsaufgelösten Widerstands-
bestimmung eines vorgeschädigten Kohlenstofffaserrovings durch elektrische
Zeitbereichsreflektometrie. Bisher war die Länge dieser Sensoren aufgrund Deutsches Zentrum für Luft- und
Raumfahrt e. V. (DLR)
des hohen Grundwiderstands der Kohlenstofffasern auf 15 cm begrenzt, wes-
halb das Projekt besonders auf die Skalierung zu größeren Messlängen ab-
zielt.

Erste Ergebnisse zeigen, dass der Grundwiderstand durch den Einsatz me-
tallisch beschichteter Kohlenstofffasern massiv sinkt. Dadurch lässt sich die
mögliche Messlänge steigern, während man den Fasercharakter und die da-
mit verbundenen Sensoreigenschaften beibehält.

Um am Ende des Projektes eine realitätsnahe Demonstration umzusetzen,
wurden bereits mit der Akaflieg Dresden reale Lasten von Segelflugzeugen
analysiert und die Daten als Randbedingungen für den Tragflächendemons-
trator übernommen.

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