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Numerische Simulation einer kompletten Achsprüfung*

Potenziale für die Entwicklung von Prüfmethoden und Prüfständen
  • Marc Wallmichrath , Michael Jöckel und Thomas Bruder
Veröffentlicht/Copyright: 28. Mai 2013
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Materials Testing
Aus der Zeitschrift Materials Testing Band 49 Heft 9

Kurzfassung

Bereits in der Konzeptionsphase von System- und Bauteilprüfungen sind durch gezielte Simulationsunterstützung Aussagen zur Machbarkeit und Abbildungsgüte ableitbar. Die Erkenntnis, dass bei der Auslegung und Optimierung von Einzelkomponenten Rückkopplungen aus dem umgebenden System mitzuberücksichtigen sind, verstärkt hierbei die Notwendigkeit einer durchgängigen virtuellen Abbildung und Simulation kompletter Prüfumgebungen. In diesem Artikel werden Forschungsaktivitäten des Fraunhofer LBF im Bereich der virtuellen Prüfung vorgestellt. Schwerpunkte bilden die Identifikation des Verhaltens von Elastomerlagern, die Simulation einer Achsprüfung sowie Ansätze zur simulationsgestützten Ableitung vereinfachter Bauteilversuche.

Abstract

Already in the early development phase of system and component testing, statements on feasibility and test quality can be derived by purposeful simulation support. The awareness that during design and optimization of components feedback from the surrounding systems has to be considered, strengthens the necessity for an integrated virtual modeling and simulation of complete test environments. This article highlights research activities of Fraunhofer LBF in the field of virtual testing. The main foci are the dynamic identification of elastomer bushings, the simulation of an axle test facility as well as the simulation-supported development of simplified component tests.

*

Dieser Beitrag erschien bereits im DVM-Bericht 133 — Betriebsfestigkeit in der Virtuellen Produktentwicklung.

Dipl.-Ing. Marc Wallmichrath studierte Maschinenbau in der Vertiefungsrichtung Mechanik an der Ruhr-Universität in Bochum. Seit 1999 arbeitet er im Fraunhofer Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, Darmstadt, zunächst in der Abteilung Belastungsmechanik und Numerische Simulation, seit 2003 als stellvertretender Kompetenzcenterleiter im Kompetenzcenter „CAx-Technologien‟. Seit 2007 ist er Leiter des Kompetenzcenters „Betriebslastensimulation und Bewertung‟.

Dr.-Ing. Michael Jöckel studierte Allgemeinen Maschinenbau an der TU Darmstadt. Er promovierte dort am Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU) mit einer Arbeit zum Spaltprofilieren von Blechplatinen. Seit 2004 ist er am Fraunhofer Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, Darmstadt, im Kompetenzcenter „CAx-Technologien‟ tätig.

Dr.-Ing. Thomas Bruder studierte Allgemeinen Maschinenbau an der TU Darmstadt. Er promovierte dort mit einer Arbeit zur Betriebsfestigkeitsbewertung randschichtgehärteter Bauteile. Im Anschluss arbeitete er mit dem Schwerpunkt Lastdaten- und Betriebsfestigkeitsanalyse bei einem international agierenden Anbieter von Softwaresystemen und Ingenieurdienstleistungen auf den Gebieten Strukturdynamik, Akustik und Betriebsfestigkeit. Seit 2000 war er als „Market Manager Durability CAE‟ für die Produkte zur rechnerischen Betriebsfestigkeitsanalyse zuständig. Seit Ende 2002 ist er am Fraunhofer Institut für Betriebsfestigkeit LBF in Darmstadt tätig. Er leitet das Kompetenzcenter „CAx-Technologien‟.

Literatur

1 M.Jöckel, M.Wallmichrath, T.Bruder, J.Lösch, V.Landersheim: Virtual Test Lab – Simulation Based Testing of Components and Systems, Proc. NAFEMS-Seminar on Virtual Testing – Simulation Methods as Integrated Part of an Efficient Product Development (2006), ISBN 1-874376-14-xSuche in Google Scholar

2 M.Wallmichrath, M.Jöckel: Virtual Test Lab – A simulation based method for the optimisation of test procedures, Proc. Virtual Product Development in Automotive Engineering (2005) Mürzzuschlag, ÖsterreichSuche in Google Scholar

3 B.Helm, D.Flade, T.Bruder: Betriebsfestigkeitsnachweis von Elastomerbauteilen – Fensterbasiertes Analyseverfahren zur schädigungs- und frequenzäquivalenten Versuchszeitverkürzung, Konstruktion (2004), No. 9Suche in Google Scholar

4 T.Steinweger, U.Weltin: Mehrdimensio-nale Beschreibung elastischer Lager in MKS-Simulationen. VDI-Berichte Nr. 1416 (1998)Suche in Google Scholar

5 L.Jung, V. B.Köttgen, G.Mäscher, M.Reißel, G.Zhang: Numerische Betriebsfestigkeitsanalyse eines PKW-Schwenklagers im Rahmen des FEM-Postprocessing, DVM-Bericht 123 – Betriebsfestigkeit und Entwicklungszeitverkürzung (1997)Suche in Google Scholar

6 K.Wolf, M.Jöckel, A.Friedmann, J.Lösch: Systemzuverlässigkeit eines aktiven Interface im virtuellen Test, Proc. Zuverlässigkeit mechatronischer und adaptronischer Systeme, DVM, Berlin (2006)Suche in Google Scholar

Online erschienen: 2013-05-28
Erschienen im Druck: 2007-09-01

© 2007, Carl Hanser Verlag, München

Artikel in diesem Heft

  1. Inhalt/Contents
  2. Inhalt
  3. Vorwort/Editorial
  4. Vorwort
  5. DGZfP-Mitteilungen
  6. DGZfP-Mitteilungen
  7. Fachbeiträge/Technical Contributions
  8. Numerische Simulation einer kompletten Achsprüfung*
  9. Numerische Festigkeitsauslegung von Luftfedern*
  10. Einsatz von Simulationswerkzeugen zur Auslegung und Optimierung von Prüfkonzepten*
  11. Optimierung punktförmiger Verbindungen bei Blechbauteilen*
  12. Entwicklung von Fahrwerks- und Antriebsstrangbauteilen durch Simulation kundennaher Betriebsbelastungen*
  13. Materialmodellierung und Lebensdauerabschätzung*
  14. Virtuelle Prüfstandsdefinition zur realitätsnahen Prüfung nicht entkoppelter Achsträger*
  15. Optimierung von Prüfsystemen mithilfe virtueller Methoden am Beispiel des Fahrdynamischen Fahrwerksprüfstandes*
  16. Vorschau/Preview
  17. Vorschau
https://doi.org/10.3139/120.100833

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  10. Einsatz von Simulationswerkzeugen zur Auslegung und Optimierung von Prüfkonzepten*
  11. Optimierung punktförmiger Verbindungen bei Blechbauteilen*
  12. Entwicklung von Fahrwerks- und Antriebsstrangbauteilen durch Simulation kundennaher Betriebsbelastungen*
  13. Materialmodellierung und Lebensdauerabschätzung*
  14. Virtuelle Prüfstandsdefinition zur realitätsnahen Prüfung nicht entkoppelter Achsträger*
  15. Optimierung von Prüfsystemen mithilfe virtueller Methoden am Beispiel des Fahrdynamischen Fahrwerksprüfstandes*
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