Geschäftsfeld Verteidigung

Ausstattung

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Lasersinteranlage zur generativen Fertigung großer Metallbauteile am Fraunhofer EMI

© Fraunhofer EMI

Fertigungsanlage für den 3D-Druck von Metallen mit Bauteilabmessungen von bis zu 400 x 400 x 400 Kubikmillimetern und einer Laserleistung von einem Kilowatt. Mit diesen Kennwerten stellt die Anlage eine der derzeit größten und leistungsfähigsten kommerziell verfügbaren Anlagen für den  Lasersinterprozess dar und ist im Forschungsbereich in dieser Größe ein Unikat.

Laborbeschleuniger für Impaktgeschwindigkeiten von 10 m/s bis 10 000 m/s

Erfassung, Beschreibung und Modellbildung für die bei Impakt, Stoßwellen- und Lasereffekten zu beobachtenden physikalischen Vorgänge.

Visualisiertechniken für transiente Vorgänge: Hochgeschwindigkeits-Fotografie und -Videografie, Schlieren-Fotografie; Röntgenblitz-Fotografie, -Tomografie und -Kinematografie

Anwendung und Entwicklung für hochdynamische, transiente Vorgänge und raue Umgebungen; Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Stoßbelastung und Druck; EMV-Untersuchungen  

Diagnostikentwicklung wie optische und Laser-basierte Verfahren zur Temperatur und Geschwindigkeit von (Verbrennungs-)Gasen und hochdynamischen Oberflächen (VISAR und PDV) Sensorik- und Elektronikentwicklung für sehr schnelle Vorgänge oder robuste Umgebungen. 

  • ANSYS Autodyn
  • LS-DYNA
  • ABAQUS
  • SOFiSTik
  • APOLLO (am EMI entwickelte Berechnungssoftware)
  • SOPHIA (am EMI entwickelte Berechnungssoftware)
  • MATLAB Simulink
  • COMSOL
  • Hazard Analysis – FTA – FMEA
  • © Fraunhofer EMI
    Abb. 1 Stoßrohranlage BlastStar.

    Das Fraunhofer EMI bietet Herstellern, Planern, Versicherungen und Eigentü­mern von Bauwerken der kritischen Infrastruktur Beratungs- und Forschungs­dienstleistungen zur Bewertung von Bauwerken und ihrer Komponenten gegen Druckstoßbelastungen an. Stoßwellenbelastungen infolge von Sprengstoff- und Gasexplosionen werden durch die Stoßrohranlage BlastStar (Abbildung 1) simuliert. Die Versuche werden für Sicherheitssonderverglasungen nach gültigen Normen, die das Prüfverfahren und die Klassifizierung beschreiben, durchgeführt. Dieses Verfahren ist, ohne Klassifizierung, auch für andere Bauteile mit anderen Materialien anwendbar.

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    Leistungsspektrum des EMI-Stoßrohrs, aufgetragen über die Blastparameter reflektierter Druck und positiver spezifischer Impuls.
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    Idealisierter Druck-Zeit-Verlauf, wie dieser durch Stoßrohrversuche erzeugt wird, nach DIN EN13123-1.
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    Auswertung eines Stoßrohrexperiments – Druck-Zeit-Signale von zwei unabhängigen Messgebern.

    Leistungsumfang:

    • Durchführung von genormten Versuchen zur Klassifizierung der Sprengwirkungshemmung bei Sicherheitsverglasungen (Verbundsicherheitsglas, Sicherheitsfenster, Sicherheitstüren) nach:

      – EN13541:2012 »Glas im Bauwesen – Sicherheitssonderverglasung – Prüfverfahren und Klasseneinteilung des Widerstandes gegen Sprengwirkung«
       
      – EN13123-1:2001 »Fenster, Türen und Abschlüsse – Sprengwirkungshemmung – Anforderungen und Klassifizierung – Teil 1: Stoßrohr«
       
      – EN13124-1:2001 »Fenster, Türen und Abschlüsse – Sprengwirkungshemmung – Prüfverfahren – Teil 1: Stoßrohr«
       
      – ISO16934:2007 »Glass in Building, Explosion-resistant security glazing – Test and classification by shock-tube loading«
       
      – Und anderen international geltenden Normen (GSA, ASTM F 1642-04)

    • Analyse der Sprengwirkungshemmung mit variablen Belastungsparametern pmax, i+ nach Kundenspezifikation
    • Analyse des Widerstands gegen Blast infolge von Gasexplosionen mit Belastungsparametern nach Kundenspezifikation
    • Analyse des Widerstands gegen Blast von baulich relevanten Strukturen aus Beton, Mauerwerk, Glas und Leichtbaumaterialien
    • Analyse des Widerstands gegen Blast in Kombination mit statischem Über- oder Unterdruck

    Druckstoßwellen sind durch einen hohen Spitzenüberdruck (pmax), die positive Druckdauer (t+) und den positiven spezifischen Impuls (i+) charakterisiert. Einen idealisierten Druck-Zeit-Verlauf, der in der EN13123-1 definiert ist, zeigt Abbildung 3.