Simulation und Auslegung

Leistungsangebot

Ganzheitliche Simulation und Auslegung von prozess-, werkstoff- und beanspruchungsgerechten Konstruktionslösungen

Die ganzheitliche Simulation und Auslegung, ausgehend vom Fügeprozess bis hin zum belasteten Strukturbauteil stellt unsere Kernkompetenz dar. Durch die enge Zusammenarbeit mit der Verfahrensentwicklung (bspw. Laser-, Rührreib-, Magnetpulsschweißen) und unserem werkstofftechnischen Kompetenzfeld gelingt es uns, realitätsnahe Simulationsmodelle zu erzeugen und zu analysieren.

Der Nutzen unserer Simulationen ist sehr vielschichtig

  • Innovation: Beanspruchungs- und verfahrensgerechte Gestaltung
  • Kosten- und Zeitersparnis: Kurze Produktentwicklungszeiten
  • Sicherheit: Absicherung und Steigerung der Bauteilzuverlässigkeit
  • Leichtbau: Ausschöpfung des Leichtpotenzials

Schweißen

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      Schweißsimulation

      • Laserschweißen (Laser beam Welding – LBW)
      • Rührreibschweißen (Friction Stir Welding – FSW)
      • Magnetpulsschweißen (Magnetic Pulse Welding – MPW)
      • Lichtbogenschweißverfahren

      Umformen

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          Kriechumformsimulation

          • Blechumformen (Tiefziehen, Streckziehen)
          • Kalt- und Warmumformen (z.B. Kriechumformen geschweißter Al-Bleche)

          Weitere Fügeverfahren

          Auslegung von Klebeverbindungen
          © Fraunhofer IWS
          Auslegung von Klebeverbindungen
          • Pressverbindungen
          • Klebeverbindungen (Auslegung)
          • Fügen durch Umformen

          Statik

          Mechanische und thermisch-mechanisch gekoppelte Simulationen

          Statische Simulation.
          © Fraunhofer IWS
          Statische Simulation.
          • Geschweißte Großkomponenten
          • Stahlleichtbau, Karosserieleichtbau, Motorenbau
          • Scaffold-Strukturen (µm-Skala)
          • Entwicklung von Materialmodellen

          Betriebsfestigkeit

          Nenn-, Struktur-, Kerbspannungsbewertungen

          Numerische Betriebsfestigkeitsauslegung.
          © Fraunhofer IWS
          Numerische Betriebsfestigkeitsauslegung.
          • Geschweißte Antriebskomponenten / Getriebeteile (PKW, LKW)
          • Stahlleichtbau, Karosserieleichtbau, Motorenbau
          • Scaffold-Strukturen

          Scaffoldstrukturen

          Medizinische und industrielle Anwendungen

          Druckbelastete TPMS-Scaffoldstruktur.
          © Fraunhofer IWS
          Druckbelastete TPMS-Scaffoldstruktur.
          • Auslegung von Scaffoldstrukturen für individualisierte Implantatanwendungen
          • Optimale TPMS-Designs für Strukturanwendungen (TPMS: Triple Periodic Minimal Surfaces / deutsch: Dreifach periodische Minimalflächen)
          • Spannungsanalyse und Ermüdungsfestigkeitsbewertung
          •  Entwicklung von Materialmodellen

          Crash

          Crashsimulation und Crashauslegung

          Crashsimulation
          © Fraunhofer IWS
          Crashsimulation
          • Crashboxen
          • Laserverfestigte Leichtbau-Karosseriestrukturen
          • Geschweißte Karosseriestrukturen

          Simulations-Software

          • Autodesk Inventor
          • PAM-CRASH implizit (statische und dynamische Strukturanalyse, Temperaturfeldanalyse)
          • PAM-CRASH explizit (Crashsimulation)
          • SYSWELD (Schweißsimulation)
          • COMSOL Multiphysics
          • Matlab
           

          Highlight

          Entwickeln und Auslegen von lasergeschweißten Getriebekomponenten für die Luftfahrt

          Ganzheitliche, digitale Entwicklungs- und Fertigungsstrategie, basierend auf einer durchgängigen digitalen Kette aus Bauteil- und Prozesssimulationen, adaptiven laserbasierten Fertigungstechnologien und mehrachsiger Ermüdungsfestigkeitsbewertung.