Multidisziplinäre Optimierung verändert Fahrzeugentwicklung

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Vorteile des 3D-Drucks weckt Interesse in der Automobilindustrie

Leichtbaupotenziale lassen sich auch mit 3D-Druck erschließen. Das bedarf zwar keiner neuen Simulationsmethoden, erlaubt aber Strukturoptimierungen, die sonst nicht möglich wären. Über additiv gefertigte Gussformen sind Bauteile herstellbar, an die man sonst gar nicht denken konnte. Was die Konstruktion betrifft, sind die Ingenieure nun viel freier. Deshalb ist die Automobilindustrie sehr interessiert an den additiven Verfahren – auch wenn sich Bauteile in großen Stückzahlen bisher nicht fertigen ließen. In der Formel 1 nutzen allerdings Teams wie Red Bull schon heute 3D-Drucker für die Einzelfertigung extrem leichter Bauteile.

Diese verlorene Form für die Fertigung eines Aluminiumgussteils wurde per 3D-Druck hergestellt. (Bild: Altair)

Der Leichtbau ist allerdings nicht alleine dafür verantwortlich, dass weniger Kraftstoff benötigt wird. Simulation hilft ebenso herauszufinden, wie man mit einem kleinen Motor weniger verbraucht und doch die gleiche Leistung erreicht. Um einerseits die komplexe Physik über thermische und fluidische Modelle abzubilden sowie andererseits den engen Bauraum, die Modell- und Motorenvielfalt und die kurzen Entwicklungszeiten zu berücksichtigen, ist der Einsatz virtueller Methoden und Simulationen unumgänglich. Doch dann lassen sich kleinere Motoren mit Turbolader entwickeln, die höhere Leistungen erreichen.

Mithilfe von Simulation kann die Automobilindustie den heutigen Anforderungen frühzeitig begegnen. Ziel ist, in Zukunft komplette Produktsimulationen mit allen Fahrzeugkomponenten durchzuführen. Dann lässt sich schnell herausfinden, welche Auswirkungen minimale Veränderungen auf das gesamte Fahrzeug haben.

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