Bewertung und Optimierung der Faserverbundeignung von Leichtbaustrukturen in den frühen Phasen der Produktentwicklung

Journal article
(Review article)


Publication Details

Author(s): Klein D, Witzgall C, Wartzack S
Journal: NAFEMS Online-Magazin
Publisher: Albert Roger Oswald
Publication year: 2014
Volume: 32
Journal issue: 4/2014
Pages range: 55-66
ISSN: 2311-522X
Language: German


Abstract


Die Auslegung von Produkten aus faserverstärktem Kunststoff (FVK) stellt an Produktentwick-ler besonders hohe Anforderungen, denn nur wenn es gelingt, die Fasern richtig zu belasten, kann das Leichtbaupotential von FVK ausgenutzt werden. Dabei ist es zwingend erforderlich, dass bereits in den frühen Phasen der Produktentwicklung das Bauteildesign kritisch in Bezug auf dessen Eignung für FVK hinterfragt wird. Eignet sich ein Bauteil aufgrund seiner Geometrie oder der Belastungsart nicht, kann dies selbst durch die beste Auslegung und Simulation nicht mehr ausgeglichen werden.

In dem folgenden Beitrag wird ein erster Algorithmus vorgestellt, der es erlaubt, basierend auf einfachen FE-Simulationen mit isotropem Materialmodell, die Faserverbundeignung von Leichtbaustrukturen zu berechnen und zu visualisieren. Dazu werden über bewährte Theorien, wie etwa der klassischen Laminattheorie, Kriterien hergeleitet und diskutiert, die zusammen die Bewertung eines Bauteils zulassen. Ziel des Bewertungsalgorithmus ist es, zum einen eine Aussage über die generelle Eignung der Struktur für einen FVK zu geben und zum anderen auch Bereiche anzudeuten, die noch optimiert werden müssen. Am Ende des Beitrags wird gezeigt, dass so Verbesserungspotentiale abgeleitet werden können, die zu einer signifikanten Optimierung der Bauteileigenschaften führen.

Es ist an dieser Stelle unbedingt zu erwähnen, dass das Hauptaugenmerk dieses Beitrags auf endlos-kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) liegt. Weite Teile des Beitrags können aber direkt auf viele unterschiedliche FVK übertragen werden.



FAU Authors / FAU Editors

Klein, Daniel
Lehrstuhl für Konstruktionstechnik
Wartzack, Sandro Prof. Dr.-Ing.
Lehrstuhl für Konstruktionstechnik
Witzgall, Christian
Lehrstuhl für Konstruktionstechnik


How to cite

APA:
Klein, D., Witzgall, C., & Wartzack, S. (2014). Bewertung und Optimierung der Faserverbundeignung von Leichtbaustrukturen in den frühen Phasen der Produktentwicklung. NAFEMS Online-Magazin, 32(4/2014), 55-66.

MLA:
Klein, Daniel, Christian Witzgall, and Sandro Wartzack. "Bewertung und Optimierung der Faserverbundeignung von Leichtbaustrukturen in den frühen Phasen der Produktentwicklung." NAFEMS Online-Magazin 32.4/2014 (2014): 55-66.

BibTeX: 

Last updated on 2018-07-08 at 00:13

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