Ausgangssituation

Um den Energiebedarf beschleunigter Systeme zu senken und deren dynamische Eigenschaften zu optimieren, bietet der Einsatz von Leichtbaukomponenten ein hohes Potenzial. Dabei weisen vor allem aus der Natur bekannte, bionische Ansätze wie Waben- oder Gitterstrukturen, aber auch die klassische Topologieoptimierung äußerst positive Eigenschaften auf. Hierzu ist jedoch der Einsatz entsprechender Optimierungsmethodiken und -werkzeuge notwendig, um ideale Strukturen - und somit die gewünschten mechanischen Eigenschaften - zu erhalten. << Bild >>

Ziel des Projektes

Im Rahmen des Projekts werden auf Basis der geometrischen und mechanischen Rahmenbedingungen geeignete Leichtbaustrategien ermittelt und die geeignetste ausgewählt. Für den gewählten Ansatz wird eine entsprechende Optimierung durchgeführt, um somit ein möglichst ideales Bauteildesign zu erhalten.

Vorgehensweise

• Aufnahme der geometrischen und mechanischen Anforderungen an das Bauteil
• Auswahl und Bewertung geeigneter Leichtbauansätze
• Optimierung des Bauteil mittels des ausgewählten Leichtbauansatzens
• Fertigung des optimierten Bauteils (optional)
• Test des optimierten Bauteils (optional)
• Ermittlung des technologischen und wirtschaftlichen Nutzens (optional)

Ergebnisse:

Ergebnis des Projekts ist ein bezüglich der geometrischen und mechanischen Anforderungen optimiertes Bauteil. Der Auftraggeber erhält neben den CAD-Daten auf Wusch auch die aufbereiteten Berechnungsergebnisse sowie eine Dokumentation des Optimierungsverlaufs. Weiterhin kann bei Bedarf das Bauteil auch durch spanende oder generative Fertigungsverfahren (z. B. Laserstrahlschmelzen) hergestellt werden. Auch ein Test der Komponente unter Einsatzbedingungen ist möglich, um die Optimierungs- und Berechnungsergebnisse abzusichern. Weiterhin kann der technologische Nutzen sowie die Wirtschaftlichkeit des Bauteils über den Produktlebenszyklus hinweg bestimmt werden.

Weiterführende Links:

http://www.iwu.fraunhofer.de/german/gebiete/augsburg/rmv_augsburg.htm