Leichte Fahrwerkskomponenten bei komplexen Betriebs- und Missbrauchslasten
Aufgabenstellung des Kunden
Fahrwerksteile müssen eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen. Unterschiedlichste Lastkollektive wirken im Betrieb auf sämtliche Fahrwerkskomponenten, wie z.B. Querlenker oder Radträger. Dementsprechend ist eine Auslegung hinsichtlich der Betriebsfestigkeit unverzichtbar. Gleichzeitig sind bestimmte Missbrauchslastfälle zu berücksichtigen, die ebenfalls von dem Bauteil ertragen werden müssen. Dazu in Konkurrenz steht, dass die Bauteile aufgrund des Klimaschutzes und der Energieeffizienz möglichst leicht sein müssen.
Unsere Lösung: Topologieoptimierung, Gestaltoptimierung
Ausgehend von dem zur Verfügung stehenden Bauraum für einen Querlenker wurde ein erster Entwurf mit Hilfe einer Topologieoptimierung entwickelt. Das Ergebnis der Topologieoptimierung wurde im CAD umgesetzt.
Erfolg für den Kunden
Die gefundene Struktur erfüllte die Steifigkeitsanforderungen für alle relevanten Lastsituationen. Somit stellte der erste CAD-Entwurf bereits eine sehr gute Basis dar, bei dem nur das für die Funktion nötige Material verwendet wurde.
Durch eine nachgeschaltete Gestaltoptimierung auf Basis einer nichtlinearen FE-Berechnung wurden die plastischen Dehnungen signifikant reduziert und somit die Festigkeit des Bauteiles sichergestellt. Durch diese automatische Vorgehensweise konnte wertvolle Zeit gespart werden und gleichzeitig das volle Potential bei minimalem Gewicht ausgeschöpft werden.
09.08.10
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