Laminataufbau Strukturoptimierung in drei Schritten

Autor / Redakteur: Mirko Bromberger / Josef-Martin Kraus

Die Auslegung von Laminatstrukturen lässt sich in drei Schritten erreichen, sodass feststeht, an welcher Stelle des Bauteils welche Faserorientierung benötigt wird. Dieser Prozess, der zur einer schnellen, sicheren Strukturoptimierung führt, hat einen AVK-Innovationspreis erhalten.

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Die Partnerschaft zwischen dem CAE-Softwareentwickler Altair und dem Engineering-Dienstleister Caterham Composites, Hürth, hat bei der Auslegung von Verbundwerkstoffen zu einer Reihe erfolgreiche Projekte geführt, insbesondere im Motorsport, im Schiffbau und in der Luftfahrttechnik.
Die Partnerschaft zwischen dem CAE-Softwareentwickler Altair und dem Engineering-Dienstleister Caterham Composites, Hürth, hat bei der Auslegung von Verbundwerkstoffen zu einer Reihe erfolgreiche Projekte geführt, insbesondere im Motorsport, im Schiffbau und in der Luftfahrttechnik.
(Bild: Caterham Composites)

Der Einsatz von GFK- und CFK-Werkstoffen nimmt in vielen Industriebranchen bei neuen Leichtbauprodukten beständig zu. Die Gründe dafür liegen in den herausragenden Werkstoffeigenschaften, zum Beispiel der hohen Steifigkeit trotz des niedrigen Gewichts. Bei der Auslegung der Strukturen wird jedoch noch häufig die gleiche Entwicklungsmethodik angewendet, die man von den metallischen Werkstoffen her kennt. Mit solchen „Black-Metal-Designs“ verspielt man viele Vorteile, die aus der möglichen Anisotropie eines Verbundwerkstoffes herrühren.

Vereinfachte Auslegung des Composites

Wird ein Laminat wie ein Metall ausgelegt, also isotrop, kann es zwar immer noch leichter als zum Beispiel ein Bauteil aus Aluminium sein, doch bleibt ein großer Teil des vorhandenen Leichtbaupotenzials des Werkstoffs ungenutzt. Um dieses Potenzial auszuschöpfen und um den komplexen Herausforderungen bei der Auslegung von Strukturen aus Verbundwerkstoffen gerecht zu werden, hat der Entwickler und Anbieter von Simulationssoftware, Altair, zusammen mit seinen Kunden einen Prozess entwickelt, der die Auslegung von Strukturteilen aus Verbundwerkstoffen vereinfacht. Damit können Entwicklungsingenieure Designs entwickeln, die besser sind als „schwarzes Aluminium“. Dieser Prozess wurde im vergangenen Jahr mit einem Innovationspreis der AVK (Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e.V.) in der Kategorie Prozesse und Verfahren ausgezeichnet. Er wird nun im Einzelnen vorgestellt.

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In drei Schrittenzum fertigen Laminat

Altair mit Hauptsitz in Troy (Michigan/USA) und deutscher Tochtergesellschaft in Böblingen ist ein Unternehmen, das sich in besonderem Maße der virtuellen Produktentwicklung verschrieben hat. Im Bereich Simulation Driven Design und Optimierung wurden – und werden –technische Standards gesetzt. Altairs Ziel ist es, seine Kunden in die Lage zu versetzen, bessere und innovativere Produkte zu entwickeln. Der Weg dazu geht über die Bereitstellung von Engineering-Know-how und -Ressourcen sowie über die CAE-Softwarereihe von Hyperworks und andere Softwarelösungen. Im Gegensatz zu anderen Softwareanbietern ist Altair im Kern eine Engineering-Firma, die mit einer langjährigen Erfahrung in der Produktenwicklung aufwarten kann.

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