TU BRAUNSCHWEIG

Poröse Materialien

In Zeiten steigenden Flugverkehrs und dem Ausbau von Flughäfen in der Nähe von Wohngebieten, gewinnt die Dämpfung von Fluglärm immer mehr an Bedeutung. Besonders wichtig sind hier natürlich Start und Landung von Flugzeugen. Während des Starts von Verkehrsflugzeugen dominiert der Triebwerkslärm. Im Landeanflug entsteht ein wesentlicher Teil des Lärms durch die Umströmung von Flügelkomponenten.

Unter den Vögeln, ist  die Eule für ihren lautlosen Flug bekannt. Dieser beruht auf der feinen Verästelung der Federn an der Flügelhinterkante. Messungen an Modelltragflügeln haben gezeigt, dass dieser Effekt auch bei Flugzeugen genutzt werden kann. Durch die Verwendung poröser Hinterkanten konnte eine deutliche Lärmreduzierung gemessen werden. Ein Ziel des SFB 880 ist es, die Strömung am Tragflügel durch poröse Materialien gezielt zu beeinflussen und den Strömungslärm zu mindern. Hierfür werden am Institut für Werkstoffe verschiedene poröse Materialien für den Einsatz an Flügelhinterkanten untersucht. Die verschiedenen porösen Materialien, wie perforierte Bleche, durch Salzinfiltration hergestelltes poröses Aluminium, Sintervliese und nanoporöse Superlegierungsmembranen, werden strukturell und mechanisch charakterisiert. Außerdem wird daran gearbeitet, die Porengeometrie und Porosität gezielt zu beeinflussen, um optimale akustische, aerodynamische und mechanische Eigenschaften zu erhalten. Dies geschieht in enger Zusammenarbeit mit den aerodynamischen und akustischen Teilprojekten.

Zur Charakterisierung der porösen Materialien steht am Institut für Werkstoffe, neben Lichtmikroskopen und Rasterelektronenmikroskopen, ein Computertomograph zur Verfügung. Mit Hilfe des CT ist es möglich dreidimensionale Modelle der porösen Materialien zu erstellen, die in den beteiligten Teilprojekten des SFB 880 für die Simulation der aerodynamischen und akustischen Eigenschaften verwendet werden. Bei der strukturellen Charakterisierung ermöglicht es der CT eine Volumenporosität zu ermitteln und zwischen den akustisch wirksamen offenen Poren und geschlossenen Poren zu unterscheiden. Darüber hinaus wird der CT bei der mechanischen Charakterisierung eingesetzt, um Strukturveränderungen und den Schädigungsverlauf bei mechanischer Belastung zu untersuchen.

Dreidimensionale Darstellung von porösem Aluminium mit Hilfe des Computertomographen: Oberfläche der Probe Dreidimensionale Darstellung von porösem Aluminium mit Hilfe des Computertomographen: Bild zeigt die Poren
Dreidimensionale Darstellung von porösem Aluminium mit Hilfe des Computertomographen.
Im linken Bild ist die Oberfläche der Probe dargestellt. Das rechte Bild zeigt die Poren.

 


  last changed 05.10.2015
TU_Icon_E_Mail_1_17x17_RGB pagetop