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Thermoplastische Kunststoffe Neue Berechnungsmodelle für den Leichtbau

| Redakteur: Beate Christmann

Für die Vorauslegung von kurzfaserverstärkten Polymerbauteilen forscht das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF an der Methode der reduzierten integrativen Simulation. Durch sie sollen sich vereinfachte Berechnungsmodelle erstellen lassen.

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Kurzfaserverstärkte Polymerbauteile wie dieser Luftfilter lassen sich mit der im Fraunhofer-LBF entwickelten, reduzierten integrativen Simulation schon in der Vorauslegung einfach und effizient berechnen.
Kurzfaserverstärkte Polymerbauteile wie dieser Luftfilter lassen sich mit der im Fraunhofer-LBF entwickelten, reduzierten integrativen Simulation schon in der Vorauslegung einfach und effizient berechnen.
(Bild: BMW AG)

Sie sind aus dem Leichtbau nicht mehr wegzudenken: Kunststoffbauteile ermöglichen eine effektive und kosteneffiziente Gewichtsreduzierung ihrer Endprodukte. Jedoch verhalten sich thermoplastische Kunststoffe mechanisch sehr komplex. Um Bauteile je nach Beanspruchung dimensionieren und das Leichtbaupotenzial effizient nutzen zu können, sind verlässliche Kennwerte unabdingbar.

Zur Simulation dieser Materialien ist eine integrative Simulationskette nötig, die das Herstellungsverfahren berücksichtigt. Dies ist in frühen Entwicklungsstadien jedoch oft nicht möglich, da die finale Bauteilgeometrie und Herstellungsparameter noch nicht bekannt sind. Für die Vorauslegung von Bauteilen werden daher alternative Methoden benötigt.

Fraunhofer auf der Kunststoffmesse K

Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF entwickelt mit der reduzierten integrativen Simulation eine Methode, mit der sich vereinfachte Berechnungsmodelle für kurzfaserverstärkte Polymerbauteile erstellen lassen. Diese Strategie soll dem Konstrukteur Sicherheit in der Durchführung sowie eine Fehlerabschätzungsmöglichkeit geben und – im Vergleich zum aktuellen Stand der Technik – eine deutliche Verbesserung der Abbildungsgüte von Struktursimulationen erreichen. Ihre Forschungsergebnisse präsentieren sie 19.-26.10.2016 auf der Kunststoffmesse K 2016 in Düsseldorf, in Halle 7, Stand SC01.

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