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Monographie Teilzugriff

Robust Design Optimierung endlosfaserverstärkter Verbundbauteile

Autor:innen:
Verlag:
 2018

Zusammenfassung

Abstract

Components made of continous fiber-reinforced plastics can reach a great lightweight potential if the material is aligned with the direction of the force. The advantages that come along with the high stiffness at low mass justify the use in a wide range of industry although the manufacturing cost might be higher than for

other conventional materials. But with the possibilities to locally influence the mechanical properties there are complicated mechanismen that must be handled and that can be quite challenging for constructions. And also the manufacturing processes which are often done by hand can have significant scatter that might influence the product performance in a negative way.

For this reason the objective of this work is to develop an approach based on the finite element method that supports the product developer in the early embodiment design stage to improve an existing layer stack in terms of low weight while keeping the probability of failure low. For this purpose...

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr
2018
ISBN-Print
978-3-18-344301-7
ISBN-Online
978-3-18-644301-4
Verlag
VDI Verlag, Düsseldorf
Reihe
Konstruktionstechnik/Maschinenelemente
Band
443
Sprache
Deutsch
Seiten
146
Produkttyp
Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten
  1. Titelei/Inhaltsverzeichnis Teilzugriff Seiten I - XIV Download Kapitel (PDF)
    1. Das Potential von Faserverbundwerkstoffen und Versuche es auszuschöpfen Kein Zugriff
    2. Herausforderung Kein Zugriff
    3. Aufgabenstellung und Gliederung der Arbeit Kein Zugriff
    1. Allgemeines zu faserverstärkten Verbundwerkstoffen Kein Zugriff
    2. Herstellverfahren endlosfaserverstärkter Verbundbauteile Kein Zugriff
    3. Einführung in die Finite-Elemente-Methode Kein Zugriff
      1. Analytische Ebenen zur Abbildung von Faserverbundstrukturen Kein Zugriff
      2. Geschichtete Volumenelemente Kein Zugriff
      3. Kontinuumsschalen Kein Zugriff
      4. Schalenelemente Kein Zugriff
    4. Die klassische Laminattheorie Kein Zugriff
    5. Berechnung von interlaminaren Spannungen Kein Zugriff
      1. Allgemeines zur Bewertung der Festigkeit einer Faserverbundstruktur Kein Zugriff
      2. Nichtinteraktive Versagenskriterien Kein Zugriff
      3. Interaktive Versagenskriterien mit Interpolation Kein Zugriff
      4. Interaktive und versagensmodenbezogene Kriterien Kein Zugriff
      5. Zusammenfassung Kein Zugriff
      1. Samplingverfahren Kein Zugriff
      2. Regressionsmodelle Kein Zugriff
      3. Studie der Einflüsse Kein Zugriff
      4. Optimale Metamodelle und Bewertung der Prognosefähigkeit Kein Zugriff
      1. Überblick Kein Zugriff
      2. Mehrzieloptimierung Kein Zugriff
      3. Optimierungsverfahren Kein Zugriff
      1. Aufgabe der Toleranzanalyse Kein Zugriff
      2. Statistische Charakterisierung streuender skalarer Variablen Kein Zugriff
      3. Durchführung varianzbasierter Robustheitsbewertungen Kein Zugriff
      1. Materialbeschreibung mit variablen Feldern Kein Zugriff
      2. Übertragung von Degradationsbereiche auf FE-Netze Kein Zugriff
      1. Die Auto-Kovarianz-Matrix Kein Zugriff
      2. Spektraldekomposition Kein Zugriff
      3. Korrelationslänge Kein Zugriff
      4. Überprüfung der Genauigkeit Kein Zugriff
    1. Zeitfaktor Kein Zugriff
    2. Genauigkeit Kein Zugriff
    3. Diskussion bisheriger Vorgehensweisen und Schlussfolgerungen Kein Zugriff
      1. Schematischer Ablauf Kein Zugriff
      2. Begleitendes Beispiel Kein Zugriff
      3. Einordnung des Konzepts bzgl. der Phasen der Produktentwicklung Kein Zugriff
    1. Hinweise zum Aufbau eines geeigneten Simulationsmodells Kein Zugriff
    2. Optimierungs-, Kalibrierungs- und Streuparameter Kein Zugriff
      1. Pretest Analyse Kein Zugriff
      2. Versuchsdurchführungen Kein Zugriff
      3. Abgleich von Versuch und Simulation Kein Zugriff
    3. Sensitivitätsstudie von endlosfaserverstärkten Verbundbauteilen Kein Zugriff
    4. Vorüberlegungen zur Optimierung Kein Zugriff
    5. Bewertung der Prognosefähigkeit der Versagenskriterien Kein Zugriff
    6. Anpassen der Optimierungsverfahren an die Charakteristik von Faserverbundaufgaben Kein Zugriff
    7. Robust Design Optimierung Kein Zugriff
    1. Notwendige Schritte zur Umsetzung des Konzepts Kein Zugriff
    2. Hinweise zur Infrastruktur für eine effiziente, simultane Berechnung Kein Zugriff
      1. Kalibrierung der Drapiersimulation Kein Zugriff
      2. Abgleich von Versuch und Simulation bzgl. mechanischer Kennwerte Kein Zugriff
      3. Robustheitsbewertung und Handlungsempfehlungen Kein Zugriff
      4. Schlussfolgerungen Kein Zugriff
      1. Überblick über die durchgeführten Schritte Kein Zugriff
      2. Simulation der Versuchslastfälle Kein Zugriff
      3. Verwendung von Feldstatistik zur Beschreibung von Streuungen Kein Zugriff
      4. Pretest Analyse Kein Zugriff
      5. Versuchsdurchführungen Kein Zugriff
      6. Kalibrierung der Simulationen an die Versuchsergebnisse Kein Zugriff
      7. Robust Design Optimierung Kein Zugriff
      8. Gegenüberstellung der Ergebnisse und Rechenzeiten Kein Zugriff
    1. Diskussion der Genauigkeit Kein Zugriff
    2. Möglichkeit der schrittweisen Erweiterung der Aufgabe Kein Zugriff
  2. Zusammenfassung und Ausblick Kein Zugriff Seiten 133 - 134
  3. Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 135 - 146

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