Ein simulationsbasierter Ansatz für die beanspruchungsgerechte Auslegung endlosfaserverstärkter Faserverbundstrukturen

David Klein

doi:10.51202/9783186439017

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Bibliographic data

Copyright year: 2017
ISBN-Print: 978-3-18-343901-0
ISBN-Online: 978-3-18-643901-7
Publisher: VDI Verlag, Düsseldorf
Series: Konstruktionstechnik/Maschinenelemente
Volume: 439
Language: German
Pages: 194
Product type: Book Titles

Titelei/Inhaltsverzeichnis Partial access Pages I - XIV Download chapter (PDF)
1. Problemstellung und Motivation No access
2. Zielsetzung und Aufbau der Arbeit No access
1. 1. Faserverbundwerkstoffe und ihre Einteilung No access
  2. Das Leichtbaupotential endlosfaserverstärkter Kunststoffe und die Notwendigkeit einer beanspruchungsgerechten Auslegung No access
2. Wahl der Koordinatensysteme und Indizierung No access
3. 1. Grundlegende Gleichungen der Mehrschichtentheorie No access
  2. Einfluss des Schichtaufbaus auf das Verformungsverhalten des Mehrschichtverbundes No access
4. 1. Die Versagensarten der unidirektionalen Einzelschicht No access
  2. Entwicklung von Festigkeitskriterien für endlosfaserverstärkte Kunststoffe No access
  3. Das Bruchkriterium nach PUCK No access
5. 1. Fertigungsverfahren für endlosfaserverstärkte Kunststoffbauteile No access
  2. Kriterien für die Auswahl eines geeigneten Fertigungsverfahrens No access
6. 1. Hilfsmittel zur überschlägigen Dimensionierung und Vorauswahl No access
  2. Klassische Methoden zur Auslegung und Dimensionierung No access
  3. FE-Modelle als wichtige Basis der rechnerunterstützten Auslegung No access
  4. Ansätze auf Basis von Optimierungsalgorithmen No access
  5. Das kommerzielle Software-Werkzeug von ALTAIR No access
7. 1. Methodische Vorgehensmodelle in der Produktentwicklung No access
  2. Das Vorgehensmodell der VDI 2014 für die Entwicklung von Faserverbundbauteilen No access
8. 1. Die Lastpfadmethode nach KELLY No access
  2. Der CAIO-Algorithmus No access
  3. Gegenüberstellung der Lastpfad- und CAIO-Methode No access
1. Einordnung des Begriffs „Auslegung“ in das Vorgehensmodell der VDI 2014 No access
2. Die besonderen Herausforderungen bei der Auslegung von FVK-Strukturen No access
3. Ableitung der Anforderungen an einen Auslegungsprozess für endlosfaserverstärkte Faserverbundstrukturen No access
4. Diskussion bisheriger Auslegungsmethoden No access
1. Der neue Ansatz im Überblick No access
2. 1. Die erforderlichen Modifikationen am CAIO-Algorithmus No access
  2. Der Modifizierte CAIO-Algorithmus No access
  3. Integration des CAIO-Algorithmus in den Ablauf einer CAIO-Optimierung No access
  4. Der allgemeine Ablauf der Modifizierten CAIO-Optimierung No access
  5. Beispielhaftes Ergebnis der Modifizierten CAIO-Optimierung No access
3. 1. Löschen projizierter Hauptspannungstrajektorien mit niedrigen Absolutbeträgen No access
  2. Vereinigung projizierter Hauptspannungstrajektorien mit ähnlicher Ausrichtung No access
  3. Beispielhaftes Ergebnis nach der Reduktion der Hauptspannungstrajektorien No access
4. 1. Auswahl bestehender Clusteralgorithmen No access
  2. Vorarbeiten für die Anwendung der bestehenden Clusteralgorithmen auf das Problem der Clusteranalyse von Faserorientierungen No access
  3. Anwendung der Clusteralgorithmen für unterschiedliche Demonstratoren und Diskussion der Ergebnisse No access
  4. Entwicklung eines geometriebasierten Clusteralgorithmus No access
  5. Beispielhafte Ergebnisse und spezielle Eigenschaften des geometriebasierten Clusteralgorithmus No access
  6. Plausibilisierung der Ergebnisse des geometriebasierten Clusteralgorithmus mithilfe eines modifizierten K-MEANS-Algorithmus No access
  7. Reduktion der Clusteranzahl No access
5. 1. Entwicklung eines Faserüberdeckungs- und Beanspruchungswerts für die manuelle Nachbearbeitung der Clustergeometrie No access
  2. Beispiele für den Faserüberdeckungs- und Beanspruchungswert sowie die manuelle Nachbearbeitung der Clustergeometrie No access
6. 1. Der grundlegende Aufbau der verwendeten Evolutionären Algorithmen No access
  2. Besondere Hinweise zur Parametrisierung und der Berücksichtigung von Fertigungsrichtlinien No access
  3. Beispielhaftes Ergebnis nach der Anwendung des Evolutionären Algorithmus No access
1. 1. Aufbau und Oberfläche der Software No access
  2. Grafisches Interaktionsmenü für das Laminatdesign innerhalb mfkCODE No access
  3. Integration von mfkCODE in die praktische Softwareumgebung des Produktentwicklers No access
2. Ein Vorgehensplan für die Auslegung endlosfaserverstärkter FVK-Strukturen auf Basis des neuen Auslegungsansatzes No access
1. 1. Aufgabenstellung für den Ω-Spant No access
  2. Definition eines beanspruchungsgerechten Laminataufbaus für den Ω-Spant über den neuen Auslegungsansatz No access
  3. Ergebnisdarstellung und Diskussion No access
  4. Plausibilisierung der Auslegungsergebnisse des Ω-Spants auf Basis einer Spannungsanalyse No access
2. 1. Aufgabenstellung für die Frontflügelanbindung No access
  2. Definition eines beanspruchungsgerechten Laminataufbaus für die Frontflügelanbindung über den neuen Auslegungsansatz No access
  3. Ergebnisdarstellung und Diskussion No access
  4. Fertigung und Inbetriebnahme der Frontflügelanbindung No access
3. Abschließende Diskussion des Auslegungsansatzes No access
Zusammenfassung und Ausblick No access Pages 165 - 168
1. 1. Demonstrator 1 – Lochplatte No access
  2. Demonstrator 2 – Bolzenlasche No access
  3. Demonstrator 3 – Ω-Spant No access
  4. Demonstrator 4 – Längsträger No access
2. 1. Ergebnisse der Clusteralgorithmen für die Lochplatte (Demonstrator 1) No access
  2. Ergebnisse der Clusteralgorithmen für den Längsträger (Demonstrator 4) No access
3. 1. Die Steifigkeitseigenschaften der einzelnen Laminataufbauten No access
  2. Der Laminataufbau „mfkCODE c“ und die Ergebnisse nach Auslegung mit ALTAIR OptiStruct No access
Literatur No access Pages 175 - 194