Biegesteifigkeit und Tragfähigkeit von dünnwandigen Ringen und Balken bei lastabhängiger Querschnittsform

Sehr dUnnwandige Profile ohne versteifende Spante erfUllen die Voraus­ setzungen der Balkenbiegetheorie nicht mehr, u.a. weil die Querschnitts­ form sich unter Belastung andert. Haufig kann die Problematik der Querschnittsverformung dUnnwandiger Pro­ file dadurch umgangen werden, daB orthotrope Versteifungen - wie z.B. im Flugzeugbau Rippen und Spante - diese Querdeformation behindern. In vielen Fallen ist jedoch eine solche Aussteifung nicht zulassig oder auch nicht erforderlich. Solche und wirtschaftliche Erwagungen fordern nun, dUnnwandige Profile so zu berechnen und herzustellen, daB sie Konstruktionen mit orthotropen Ver­ stei fungen ersetzen konnen. Die Frage, in welcher Weise bei dUnnwandi gen Profilen unter Biegebelastung die Querschnittsverformung einen EinfluB auf ihre Steifigkeit und Tragfahigkeit hat, wird im Rahmen dieses Forschungs­ vorhabens naher untersucht. 1.1 Zielsetzung Die Forschungsarbeit baut u.a. auf Voruntersuchungen fUr das Projekt einer Solarzellenanlage groBer Leistung auf, die ursprUnglich der Forderung der Raumfahrt nach optimaler Ausnutzung der Strukturmasse bei ausreichenrler Tragfahigkeit Rechnung trugen. Insbesondere bestand die Aufgabe darin, die Tragfahigkeit von dUnnwandigen CFK-Kreisbogenprofilen unter Biegebelastunq zu ermitteln, wobei die Deformation des Profilquerschnitts berUcksichtigt werden sollte. Hierbei waren namlich Spante wegen Schattenbildung uner­ wUnscht. Es wurden Naherungslosungen gefunden (/1/, /2/, /3/, /4/).