TY - JOUR A1 - Romano, Marco A1 - Micklitz, Matthias A1 - Olbrich, Florian A1 - Bierl, Rudolf A1 - Ehrlich, Ingo A1 - Gebbeken, Norbert T1 - Experimental investigation of damping properties of unidirectionally and fabric reinforced plastics by the free decay method JF - Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering N2 - Purpose: of this paper is experimental investigation of damping properties of unidirectionally and fabric reinforced plastics by the free decay method. Design/methodology/approach: For the evaluation of the presumed effect experimental structural dynamic investigations comparing unidirectionally and fabric reinforced plastics are carried out. In detail the free decay behaviour of flat beamlike specimens under fixed-free boundary conditions and relatively constant and reproducible displacement excitation is investigated. Findings: The vibrating structure has been measured by a laser scanning vibrometer PSV 400 from POLYTEC. In both cases evaluation of the results yields enhanced damping properties of the specimens with fabric reinforcement compared to the unidirectionally reinforced specimens. The results justify the presumed acting of a mesomechanic kinematic. Research limitations/implications: The results show that in either case the material damping in terms of the logarithmic decrement of the fabric reinforced material is higher than the material damping in of the unidirectionally reinforced material. Additionally, when the fabric reinforced specimens are addressed, in each case the plain weave reinforced specimens exhibited higher values of the material damping as the twill weave 2/2 reinforced ones. Originality/value: Ondulations in fabrics as a textile semi-finished product are caused by the alternating crossing of warp and fill yarns. In the mesoscopic scale the acting of a mesomechanic kinematic is presumed to enhance the damping properties under cyclic elastic deformation. For the evaluation of the presumed effect experimental structural dynamic investigations comparing unidirectionally and fabric reinforced plastics are carried out. KW - structural vibration KW - damping KW - fibre reinforced plastics KW - mesomechanic scale KW - fabric reinforced layer Y1 - 2014 VL - 63 IS - 2 SP - 65 EP - 80 ER - TY - RPRT A1 - Siegl, Marco A1 - Ehrlich, Ingo ED - Baier, Wolfgang T1 - Internationale Forschung zum Biege- und Deformationsverhalten von faserverstärkten Kunststoffrohren T2 - Forschung 2019 / OTH Regensburg Y1 - 2019 UR - https://doi.org/10.35096/othr/pub-789 SN - 978-3-9818209-6-6 SP - 42 EP - 43 PB - VMK Verlag für Marketing & Kommunikation ER - TY - RPRT A1 - Siegl, Marco A1 - Ehrlich, Ingo A1 - Siegl, Marco A1 - Ehrlich, Ingo ED - Baier, Wolfgang T1 - Einfluss von Prozessparametern auf die Schmelzimprägnierung zur Herstellung von faserverstärkten Thermoplasten T2 - Forschung 2018 / Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg N2 - Die Erforschung von faserverstärkten Kunststoffen (FVK) mit thermoplastischer Matrix ist aufgrund der Schweißeignung als Verbindungstechnologie, der thermischen Umformbarkeit, der Recyclebarkeit sowie der verkürzten Prozesszeiten im Vergleich zu den vorwiegend eingesetzten faserverstärkten Duroplasten erstrebenswert. Die Wechselwirkung zwischen den physikalischen, mechanischen und geometrischen Parametern erhöht den Komplexitätsgrad des Herstellungsprozesses. Ziel ist daher die Entwicklung einer Imprägniertechnik, die eine Fasertränkung mittels eines Thermoplastschmelzbades ermöglicht. Y1 - 2018 UR - https://doi.org/10.35096/othr/pub-1382 SP - 72 EP - 73 PB - VMK Verlag für Marketing & Kommunikation GmbH & Co. KG ER - TY - THES A1 - Schlamp, Matthias T1 - Der Einfluss elliptischer Krümmung auf das Verformungs- und Schädigungsverhalten glasfaserverstärkter Kunststoffstrukturen N2 - In Industriebereichen, in welchen Masse aufgrund von Trägheit oder Gravitationsüberwindung einen beeinflussenden Faktor ausmacht, wie beispielsweise der Luft- und Raumfahrt oder der Windkraft, spielen faserverstärkte Kunststoffstrukturen aufgrund ihres Leichtbaupotentials hinsichtlich der dichtespezifischen Steifigkeit und Festigkeit eine große Rolle. Außen liegende Bauteile in Form dünnwandiger Flächentragwerke in diesen Anwendungen weisen zumeist nicht eine kreisrunde, sondern unstetige Bauteilkrümmung auf und sind aufgrund ihres Einsatzortes durch Schlagbelastungen (Impacts) in verschiedenen Geschwindigkeitsbereichen gefährdet. Besonders im Niedergeschwindigkeitsbereich sind diese Impacts bei diesen meist gekrümmten Strukturen als kritisch zu beurteilen, da sie von außen oftmals nicht sichtbar sind, sich aber stark auf die verbleibende Restfestigkeit, insbesondere die Druck- und Schwingfestigkeit, aufgrund inter- und intralaminarer Schädigungen auswirken. Sie stellen demnach eine kritisch zu betrachtende Belastungsart dar. In der vorliegenden Arbeit werden oben benannte unstetig gekrümmte Flächentragwerke auf eine unstetig elliptisch gekrümmte Prüfkörpergeometrie in Anlehnung an den Querschnitt einer Flügelvorderkante abstrahiert. Mittels experimenteller, numerischer und analytischer Untersuchungen wird ein grundlegendes Verständnis des Krümmungseinflusses auf das Schädigungs- und Verformungsverhalten ebendieser Strukturen bei Impact-Belastung und quasi-statischer Druckbelastung erarbeitet. Prüfkörper mit vier verschiedenen Krümmungsstufen werden dahingehend unter Verwendung einer Fallbolzenanlage im Niedergeschwindigkeitsbereich schädigend geprüft und die resultierende projizierende Schadensfläche in Abhängigkeit des Krümmungsgrades ausgewertet. Zur Untersuchung des reinen Krümmungseinflusses werden Prüfkörper in quasistatischen Druckversuchen im elastischen Bereich auf deren Verformungsverhalten hin analysiert. Durch Einführung des geometriebedingten Verformungswiderstandes als vergleichende Kenngröße kann auf Basis lokal variierender Struktursteifigkeiten ein Zusammenhang aus dem Impact-Verhalten und dem elastischen Verformungsverhalten gleicher Krümmungsstufen geschlossen werden. Durch begleitende numerische Untersuchungen wird das Verformungsverhalten sowie die sich dabei einstellenden einzelschichtspezifischen Spannungszustände untersucht. Weiterhin werden bestehende analytische Berechnungsmethoden für stetige Kreisbögen im Berechnungsumfang erweitert und auf die vorliegende Problemstellungübertragen. Eine Gegenüberstellung und Diskussion aller erfassten Versuchs- und Berechnungsergebnisse zeigt abschließend gemeinsame Abhängigkeiten auf. KW - Gekrümmte Struktur KW - Impact-Schädigung KW - Strukturmechanik KW - Glasfaserverstärkter Kunststoff Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.6094/UNIFR/228064 N1 - Der Dr.-Titel wurde von der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau verliehen. ER - TY - THES A1 - Kastenmeier, Andreas T1 - Biegeverhalten faserverstärkter Kunststoffrohre unter Berücksichtigung einer mehrreihigen Bolzenverbindung N2 - In der vorliegenden Arbeit wird die Charakterisierung des mechanischen Verhaltens von auskragenden Rohren aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) mit Querkraftbelastung an einem Ende und einer mehrreihigen Bolzenverbindung am anderen Ende behandelt. Bolzenverbindungen mit Fügepartner aus CFK werden im Stand der Technik nur an ebenen, zug- oder druckbelasteten, Verbindungen untersucht, weshalb der Einfluss der Biegebelastung, der gekrümmten Auflageflächen und des geschlossenen Rohrprofils untersucht und qualifiziert wird. Zudem zeigt sich ein Effekt der Abstützung bzw. resultierenden Verformungsbehinderung. Die Grundlage der Untersuchungen bilden 2-Punkt-Biegeversuche mit Verzerrungs- und Verschiebungsmessungen, die über FE-Modelle numerisch abgebildet und in einer Verzerrungs- und Spannungsanalyse detaillierter ausgewertet werden. Zur Darstellung des Einflusses der Biegebelastung werden zudem reine Zug- und Drucklasten aufgebracht, ausgewertet und abgeglichen. In drei Variationen des Biegeversuchs werden zudem, sowohl experimentell als auch numerisch, Effekte zu einer möglichen Steigerung der Verbindungsfestigkeit untersucht. Dazu zählt die Verwendung von zusätzlichen Schichten aus Titanlegierung im Kraftüberleitungsbereich, ein Versetzen der Bolzen im Umfang und eine Änderung der Abstützung in Lastrichtung. Für das Biegeverhalten der CFK-Rohre im frei auskragenden Bereich werden kontinuumsmechanische Modelle der anisotropen Elastizität für Rohre unter reiner Biegebelastung beschrieben, adaptiert und bezüglich der Ergebnisse bewertet. Um die Vergleichbarkeit der Berechnungsmodelle und Versuche zu gewährleisten, wird einerseits der Einfluss der speziellen Schichtstruktur in gewickelten CFK-Rohren diskutiert und andererseits werden die transversal-isotropen Materialeigenschaften der Einzelschicht an Probekörpern aus den Rohren bestimmt. KW - Kunststoffrohr KW - Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff KW - Krafteinleitung KW - Bolzenverbindung KW - Biegezugfestigkeit KW - Bolzenverbindung KW - Biegeverhalten KW - Rohr KW - Faserverbund KW - Krafteinleitung Y1 - 2020 UR - https://athene-forschung.unibw.de/135000 UR - http://d-nb.info/1229961569/34 N1 - Kooperative Promotion zwischen der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (Prof. Dr.-Ing. Ingo Ehrlich) und der Universität der Bundeswehr München ER - TY - CHAP A1 - Judenmann, Anna A1 - Holtmannspötter, Jens A1 - Ehrlich, Ingo T1 - Additive Manufacturing of Continuous Fiber-Reinforced Composites T2 - Proceedings of the Munich Symposium on Lightweight Design 2022 Y1 - 2023 ER - TY - JOUR A1 - Siegl, Marco A1 - Jungbauer, Bastian A1 - Gebhardt, Jakob A1 - Judenmann, Anna A1 - Ehrlich, Ingo ED - Baeten, Somayeh T1 - Winding process of fibre-reinforced thermoplastic tubes with integrated tape production through in-situ roving impregnation and infrared consolidation JF - The International Journal of Advanced Manufacturing Technology N2 - This paper introduces a novel method for producing fibre-reinforced thermoplastic tubes by integrating tape production and consolidation into a single operation. This innovation diverges from conventional methods by combining processes to reduce costs by using raw materials instead of organotapes, allowing customised material combinations and utilising residual heat from tape production. The new process uses carbon roving and molten low-viscosity PA6 granulates, processed through a new direct impregnation setup in siphon design. Key advancements include a high-speed impregnation module capable of up to 1 m/s with high-performance extruders, cost-effective infrared emitters for winding, and a powered consolidation unit with adjustable winding angles between ±65° and ±90°. Experiments demonstrate operational speeds of approximately 471 mm/min, with an optimal cross-winding speed of 354 mm/min due to the technical limitations of the laboratory extruder and IR emitter used. Based on the technical limitations of the current system, future improvements and methodological changes will be discussed. KW - Thermoplastic composite tubes KW - Filament-winding KW - Tape production KW - Thermoplastic impregnation KW - In-situ roving impregnation KW - Infrared consolidation Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-77827 N1 - Corresponding author der OTH Regensburg: Marco Siegl VL - 135 IS - 5-6 SP - 2847 EP - 2870 PB - Springer Nature ER - TY - JOUR A1 - Andrae, Matthias A1 - Kastenmeier, Andreas A1 - Gebhardt, Jakob A1 - Ehrlich, Ingo A1 - Gebbeken, Norbert T1 - Shock-tube tests on conventional windows: Exploring retrofit concepts for enhanced blast protection JF - International Journal of Protective Structures N2 - Ensuring blast protection for existing buildings, especially addressing the vulnerability of conventional windows, is a significant challenge. Such unprotected windows can shatter even with moderate blast loads, posing a substantial risk of injury to occupants. This article discusses experimental research on enhancing the blast protection of single casement windows with insulating glass units and frames made of unplasticized polyvinyl chloride (uPVC). A retrofit concept using anti-shatter films, metallic sash reinforcements, adhesive bonding of the glazing to the sash frame, and a burglary resistance fitting-system was developed and tested in an explosion-driven shock-tube. Moreover, novel patches made of glass fiber-reinforced polymer applied to the corners of the window frames have been tested and proven effective in providing additional strength to the window. The study concludes that the tested combination of retrofit measures can significantly reduce hazards from window fragments without compromising functionality or aesthetics. Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1177/20414196241284297 SN - 2041-4196 PB - SAGE ER - TY - CHAP A1 - Romano, Marco A1 - Hoinkes, Carl J. J. A1 - Ehrlich, Ingo A1 - Höcherl, Johannes A1 - Gebbeken, Norbert ED - Meran, C. T1 - Influence of the impactor on the experimentally determined energy dissipation properties of fiber-reinforced plastics with hybrid layups under high velocity impact loads T2 - Proceeding of the 15th International Materials Symposium (IMSP´2014), Pamukkale University (Denizli, Turkey), 15./17. October 2014 Y1 - 2014 SP - 650 EP - 664 ER - TY - CHAP A1 - Hoinkes, Carl J. J. A1 - Romano, Marco A1 - Ehrlich, Ingo A1 - Höcherl, Johannes A1 - Gebbeken, Norbert ED - Ziemann, Olaf ED - Mottok, Jürgen ED - Pforr, Johannes T1 - Investigation of fibre reinforced plastics with monolithic and hybrid stacking sequences under high-velocity impact loads T2 - Applied Research Conference 2014 - ARC 2014, 5th July 2014, Ingolstadt Y1 - 2014 PB - Shaker CY - Aachen ER -