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Optimierung punktförmiger Verbindungen bei Blechbauteilen*

  • Franz Ruprechter , Gerhard Kepplinger , Alfred Dunst , Simon Karnet und Boris Lauber
Veröffentlicht/Copyright: 28. Mai 2013
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Materials Testing
Aus der Zeitschrift Materials Testing Band 49 Heft 9

Kurzfassung

Optimierung ist eine wesentliche Aufgabe im gesamten Ablauf der Fahrzeugentwicklung, um die Erfüllung aller Anforderungen an die Struktur zu ermöglichen. Aufbauend auf die FE-Berechnung kann bereits in den frühen Projektphasen auf Basis der Verformung die Beanspruchungsart einer punktförmigen Verbindung ermittelt werden. Damit ist es möglich, ungünstig belastete Fügestellen bereits früh zu identifizieren und die meist notwendige Änderung der Geometrie umzusetzen. Durch den Einsatz geeigneter Strategien in der Optimierung kann in weiterer Folge die Lage der Fügestellen optimiert und deren Anzahl reduziert werden bei gleichzeitiger Verbesserung der lokalen Eigenschaften.

Abstract

Optimisation is an essential task during the development process of cars to make the fulfilment of all targets possible. By using displacement results of FE analyses it is possible to determine the type of load of spot-wise joints in an early development phase. Based on these results it is possible to detect loaded flanges, which are loaded disadvantageously, quite early to realize the necessary changes in geometry. By using fitting optimization strategies the distribution of spot-wise joints can be optimized, the number of spot-wise joints can be reduced and the local behaviour can be increased simultaneously.

*

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

Franz Ruprechter, geb. 1967, studierte an der TU Graz Fachrichtung Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau. Von 1990 bis 1991 Software-Engineering u.a. für Messdatenaufbereitung und -auswertung; von 1991 bis 2002 Methoden- und Softwareentwicklung zum Thema Betriebsfestigkeit bei Steyr-Daimler-Puch (nunmehr Magna-Steyr Fahrzeugtechnik) und seit 2001 verantwortlich für das Softwarepaket Femsite. Von 2002 bis 2003 Gruppenleitung für Methoden- und Softwareentwicklung in der Abteilung Betriebsfestigkeit und seit Mitte 2003 Leiter der Abteilung für Betriebsfestigkeit bei Magna Steyr Fahrzeugtechnik.

Dipl.-Ing. Gerhard Kepplinger, geb. 1968, studierte an der TU Wien Maschinenbau. Von 1995 bis 1997 Berechnungsingenieur bei Magna Engineering Center, Oberwaltersdorf. Von 1997 bis 2004 Methodenentwicklung zum Thema Betriebsfestigkeit bei Magna Steyr Fahrzeugtechnik, Abteilung Betriebsfestigkeit in Graz (u.a. Projektleiter netzunabhängige Schweißpunktsimulation für Steifigkeit, Festigkeit, Betriebsfestigkeit und Optimierung) und seit 2004 Gruppenleiter Betriebsfestigkeitssimulation mit Schwerpunkt Antriebstrang bei Magna Steyr Fahrzeugtechnik in Graz.

Dipl.-Ing. Alfred Dunst, geb. 1970, studierte an der TU Graz Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau mit dem Schwerpunkt Energietechnik. Durch die Diplomarbeit („Automatisierte FEM Modellgenerierung von Konzeptmodellen von Fahrzeugkarosserien unter korrekter Steifigkeitsabbildung der Fügestellen‟) erfolgte der Einstieg in die Modellierung und Berechnung von punktförmigen Schweißverbindungen. Von 1999 bis 2007 Methoden und Softwareentwicklung mit dem Schwerpunkt auf punkt- und linienförmigen Schweißverbindungen in der Abteilung Betriebsfestigkeit bei Magna Steyr Fahrzeugtechnik. Seit Juli 2007 Bearbeitung von strukturdynamischen Problemen in der Pkw-Entwicklung.

Dipl.-Ing. Simon Karnet, geb. 1971, studierte an der TU Maribor Maschinenbau. Von 1996 bis 2004 Berechnungsingenieur bei RTI, Maribor. In den Jahren 2004 bis 2005 tätig als Residentingenieur bei Audi AG in Ingolstadt als Berechnungsingenieur. Seit 2005 Berechnungsingenieur bei Fahrzeugtechnik Magna Steyr in Graz, Schwerpunkt Karosserieentwicklung.

Dipl.-Ing. Boris Lauber, geb. 1972, studierte Maschinenbau an der Technischen Universität in Karlsruhe (Deutschland) und der Ecole Nationale Superieure d’Arts et Metiers (ENSAM) in Bordeaux (Frankreich). 1999 Entwicklungsingenieur bei der FE-Design GmbH in Karlsruhe, verantwortlich für die Entwicklung der TOSCA Module zur Gestalt- und Sickenoptimierung. Seit 2002 Applikationsingenieur im Bereich Presales bei der FE-Design GmbH. Kundenbetreuung und Durchführung von Einführungs- und Methodenprojekten im Umfeld der Strukturoptimierung.

Literatur

1 A.Dunst: Automatisierte FEM-Modell-generierung von Konzeptmodellen von Fahrzeugkarosserien unter korrekter Steifigkeitsabbildung der Fügestellen. Diplomarbeit, TU Graz (2000)Suche in Google Scholar

2 A.Mayer, F.Ruprechter: Femsite Benutzerhandbuch, MAGNA STEYR Fahrzeugtechnik (2006)Suche in Google Scholar

3 A.Mayer, J.Haidann, G.Kepplinger: Automatisierte Schweißpunktgenerierung in FEM-Karosseriemodellen, optimierte Anordnung, Bewertung von Steifigkeit und Lebensdauer, VDI-Bericht1559 (2000)Suche in Google Scholar

4 S.Fujs: Verifikation von Betriebsfestigkeitsanalysen an punktgeschweißten Proben, Diplomarbeit, FS Maribor (2000)Suche in Google Scholar

5 G.Kepplinger, M.Lang, B.Salcher, A.Dunst: Betriebsfestigkeitssimulation mit automatisiert generierten FE-Modellen von Karosserien im Entwicklungsprozess, Fahrzeugerprobung – von der Straße in den Rechner, Haus der Technik (2003)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/10.3139/120.100837

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  10. Einsatz von Simulationswerkzeugen zur Auslegung und Optimierung von Prüfkonzepten*
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  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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