Herausforderung

Ein gewickelter Typ IV Drucktank aus CFK sollte statisch und dynamisch so ausgelegt werden, dass nach Möglichkeit bereits erste Prototypen die wesentlichen Zulassungstests (Berstdruck, Schwingungsbeanspruchung und Impact) überstehen. Für eine bessere Ökonomie sollte der Tank dabei möglichst dünnwandig ausgeführt werden.

Methode

Zunächst wurde ein numerisches 3D-Modell der Tankstruktur mit parametrisiert veränderlicher Wickelstruktur aufgebaut. Je nach Lastfall kamen sowohl statische als auch dynamische Simulationsmethoden zum Einsatz. Zur Berechnung der Schwingbeanspruchung wurde der komplette Prüfaufbau mit berechnet.

Ergebnis

Ergebnis ist ein nach Norm ausgelegter impact-toleranter Drucktank, der mit minimalem Materialeinsatz und somit vergleichsweise kostengünstig hergestellt werden kann. Die Zulassungstests laufen derzeit noch.