Verbesserung der Modellgenauigkeit bei Finite-Elemente-Optimierungen faserverstärkter Strukturen unter fertigungstechnischen und thermischen Aspekten:
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| Language: | German |
| Published: |
Aachen
Shaker
2005
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| Series: | Berichte aus der Produktionstechnik
2005,14 |
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
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| adam_text | FRAUNHOFER |NSTJTUT AACHEN PRODUKTIONSTECHNOLOGIE BERICHTE AUS DER
PRODUKTIONSTECHNIK KAI WUNDRAM VERBESSERUNG DER MODELLGENAUIGKEIT BEI
FINITE-ELEMENTE- OPTIMIERUNGEN FASERVERSTAERKTER STRUKTUREN UNTER
FERTIGUNGSTECHNISCHEN UND THERMISCHEN ASPEKTEN HERAUSGEBER: PROF. EM.
DR.-ING. DR. H. C. MULT. DIPL.-WIRT. ING. W. EVERSHEIM PROF. DR.-ING. F.
KLOCKE PROF. EM. DR.-ING. DR. H. C. MULT. PROF. H. C. T. PFEIFER PROF.
DR.-ING. DIPL.-WIRT. ING. G. SCHUH PROF. EM. DR.-ING. DR.-ING. E. H. M.
WECK PROF. DR.-ING. C. BRECHER PROF. DR.-ING. R. SCHMITT BAND 14/2005
SHAKER VERLAG D 82 (DISS. RWTH AACHEN) INHALT INHALT FORMELZEICHEN UND
ABKUERZUNGEN IV 1 EINLEITUNG 1 2 STAND DER ERKENNTNISSE 4 2.1
EIGENSCHAFTEN FASERVERSTAERKTER VERBUNDWERKSTOFFE 4 2.2
FERTIGUNGSVERFAHREN 6 2.2.1 HANDLAMINIEREN 8 2.2.2 WICKELVERFAHREN 8
2.2.3 FLECHTVERFAHREN 9 2.2.4 RTM-VERFAHREN 11 2.2.5 PRESSVERFAHREN 11
2.2.6 LEGEVERFAHREN 12 2.2.7 DIAPHRAGMAVERFAHREN 12 2.3
SIMULATIONSVERFAHREN FUER DIE ANALYSE VON FASERVERBUNDSTRUKTUREN 13 2.3.1
BERECHNUNG DER STRUKTUREIGENSCHAFTEN 13 2.3.2 FERTIGUNGSSIMULATION 15
2.4 OPTIMIERUNG IN DER KONSTRUKTION 17 2.4.1 OPTIMIERUNGSVERFAHREN 18
2.4.2 OPTIMIERUNG VON BAUTEILEN AUS FASERVERSTAERKTEN WERKSTOFFEN 19 3
ZIELE UND AUFGABENSTELLUNG 21 4 SYSTEM ZUR OPTIMIERUNG FASERVERSTAERKTER
BAUTEILE 23 4.1 ANFORDERUNGEN AN DIE ZU ENTWICKELNDEN METHODEN UND
SOFTWARELOESUNGEN 23 4.2 KONZEPTE ZUR LOESUNG DER AUFGABENSTELLUNG 24 4.3
GRUNDLAGEN DER NUMERISCHEN OPTIMIERUNG 27 4.3.1 OPTIMIERUNGSVERFAHREN 29
4.3.1.1 EVOLUTIONSALGORITHMEN 30 4.3.1.2 ALGORITHMEN DER MATHEMATISCHEN
PROGRAMMIERUNG 33 INHALT 4.3.2 SKALIERUNG DER OPTIMIERUNGSAUFGABE 36 4.4
IMPLEMENTATIONEN ZUR BERUECKSICHTIGUNG VERFAHRENSTECHNISCHER
RESTRIKTIONEN 37 4.5 BERUECKSICHTIGUNG MEHRERER ZIELE 38 4.5.1
ZIELGEWICHTUNG 40 4.5.2 ABSTANDSFUNKTIONEN 40 4.5.3
RESTRIKTIONSORIENTIERTE TRANSFORMATION 42 4.5.4 EIGNUNG FUER DIE
BEHANDELTEN AUFGABENSTELLUNGEN 42 4.6 AUFBAU DES OPTIMIERUNGSSYSTEMS 44
BERUECKSICHTIGUNG FERTIGUNGSTECHNISCHER RESTRIKTIONEN 49 5.1 ABBILDUNG
EINFACHER ANALYTISCH BESCHREIBBARER ABHAENGIGKEITEN 52 5.1.1 GEOMETRISCHE
ABHAENGIGKEITEN 52 5.1.2 ENTWICKLUNG VON METHODEN ZUR BERUECKSICHTIGUNG
ANALYTISCH BESCHREIBBARER ABHAENGIGKEITEN IM OPTIMIERUNGSPROZESS 54 5.2
SIMULATION KOMPLEXER ABHAENGIGKEITEN BEIM DRAPIEREN 56 5.2.1
VORAUSSETZUNGEN 57 5.2.1.1 VERFORMUNGSARTEN DER TEXTILE 57 5.2.1.2
EINFLUESSE DER TEXTILEN HALBZEUGEIGENSCHAFTEN 60 5.2.2 ERARBEITUNG VON
STRATEGIEN ZUR SIMULATION DER GEWEBEABLAGE 61 5.2.3 PROGRAMMTECHNISCHE
REALISIERUNG VON MANUSIM 64 5.2.3.1 GEOMETRIEBESCHREIBUNG 66 5.2.3.2
FADENEXPANSION 68 5.2.3.3 ENTWICKLUNG EINER METHODE ZUR MASCHENBILDUNG
70 STRUKTUR- UND SENSITIVITAETSANALYSE MITTELS FINITE-ELEMENTE-METHODE 72
6.1 GRUNDLAGEN DER FINITE-ELEMENTE-MODELLBILDUNG FUER FVW 73 6.1.1
MATERIALDEFINITION 74 6.1.2 ENTWICKLUNG EINER GEOMETRIEBASIERTEN
DEFINITION VON FASERORIENTIERUNGEN 75 6.2 STRUKTURVERHALTEN 79 6.2.1
THERMISCHES VERHALTEN 79 6.2.2 LINEAR-ELASTISCHES VERHALTEN DER STATIK
82 INHALT I 6.3 ENTWICKLUNG DER GRADIENTENBERECHNUNG 84 6.3.1 BERECHNUNG
DER TEMPERATURGRADIENTEN 85 6.3.2 EINFLUSSGROESSEN FUER DEN
TEMPERATURABGLEICH 86 6.3.2.1 EINFLUSS DER WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN 88
6.3.2.2 EINFLUSS DES WAERMEUEBERGANGS AN DER BAUTEILOBERFLAECHE 90 6.3.2.3
EINFLUSS FLAECHIGER UND PUNKTUELLER WAERMELASTEN 91 6.3.3 BERECHNUNG DER
GRADIENTEN DES ELASTISCHEN STRUKTURVERHALTENS 91 6.3.4 ENTWICKLUNG DER
GRADIENTENVERKNUEPFUNG FUER ANALYTISCH BESCHREIBBARE FERTIGUNGSTECHNISCHE
ABHAENGIGKEITEN 93 7 ANWENDUNG 98 7.1 FVK-ACHSE UNTER BERUECKSICHTIGUNG
ANALYTISCHER FERTIGUNGSRESTRIKTIONEN 98 7.2 SPIEGELGEHAEUSE UNTER
VERWENDUNG DER DRAPIERSIMULATION 106 7.3 TEMPERATURABGLEICH EINER
PKW-FELGE AUS FVK 110 8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 117 9
LITERATURVERZEICHNIS 121
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FRAUNHOFER |NSTJTUT AACHEN PRODUKTIONSTECHNOLOGIE BERICHTE AUS DER
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FINITE-ELEMENTE- OPTIMIERUNGEN FASERVERSTAERKTER STRUKTUREN UNTER
FERTIGUNGSTECHNISCHEN UND THERMISCHEN ASPEKTEN HERAUSGEBER: PROF. EM.
DR.-ING. DR. H. C. MULT. DIPL.-WIRT. ING. W. EVERSHEIM PROF. DR.-ING. F.
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WECK PROF. DR.-ING. C. BRECHER PROF. DR.-ING. R. SCHMITT BAND 14/2005
SHAKER VERLAG D 82 (DISS. RWTH AACHEN) INHALT INHALT FORMELZEICHEN UND
ABKUERZUNGEN IV 1 EINLEITUNG 1 2 STAND DER ERKENNTNISSE 4 2.1
EIGENSCHAFTEN FASERVERSTAERKTER VERBUNDWERKSTOFFE 4 2.2
FERTIGUNGSVERFAHREN 6 2.2.1 HANDLAMINIEREN 8 2.2.2 WICKELVERFAHREN 8
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2.2.6 LEGEVERFAHREN 12 2.2.7 DIAPHRAGMAVERFAHREN 12 2.3
SIMULATIONSVERFAHREN FUER DIE ANALYSE VON FASERVERBUNDSTRUKTUREN 13 2.3.1
BERECHNUNG DER STRUKTUREIGENSCHAFTEN 13 2.3.2 FERTIGUNGSSIMULATION 15
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2.4.2 OPTIMIERUNG VON BAUTEILEN AUS FASERVERSTAERKTEN WERKSTOFFEN 19 3
ZIELE UND AUFGABENSTELLUNG 21 4 SYSTEM ZUR OPTIMIERUNG FASERVERSTAERKTER
BAUTEILE 23 4.1 ANFORDERUNGEN AN DIE ZU ENTWICKELNDEN METHODEN UND
SOFTWARELOESUNGEN 23 4.2 KONZEPTE ZUR LOESUNG DER AUFGABENSTELLUNG 24 4.3
GRUNDLAGEN DER NUMERISCHEN OPTIMIERUNG 27 4.3.1 OPTIMIERUNGSVERFAHREN 29
4.3.1.1 EVOLUTIONSALGORITHMEN 30 4.3.1.2 ALGORITHMEN DER MATHEMATISCHEN
PROGRAMMIERUNG 33 INHALT 4.3.2 SKALIERUNG DER OPTIMIERUNGSAUFGABE 36 4.4
IMPLEMENTATIONEN ZUR BERUECKSICHTIGUNG VERFAHRENSTECHNISCHER
RESTRIKTIONEN 37 4.5 BERUECKSICHTIGUNG MEHRERER ZIELE 38 4.5.1
ZIELGEWICHTUNG 40 4.5.2 ABSTANDSFUNKTIONEN 40 4.5.3
RESTRIKTIONSORIENTIERTE TRANSFORMATION 42 4.5.4 EIGNUNG FUER DIE
BEHANDELTEN AUFGABENSTELLUNGEN 42 4.6 AUFBAU DES OPTIMIERUNGSSYSTEMS 44
BERUECKSICHTIGUNG FERTIGUNGSTECHNISCHER RESTRIKTIONEN 49 5.1 ABBILDUNG
EINFACHER ANALYTISCH BESCHREIBBARER ABHAENGIGKEITEN 52 5.1.1 GEOMETRISCHE
ABHAENGIGKEITEN 52 5.1.2 ENTWICKLUNG VON METHODEN ZUR BERUECKSICHTIGUNG
ANALYTISCH BESCHREIBBARER ABHAENGIGKEITEN IM OPTIMIERUNGSPROZESS 54 5.2
SIMULATION KOMPLEXER ABHAENGIGKEITEN BEIM DRAPIEREN 56 5.2.1
VORAUSSETZUNGEN 57 5.2.1.1 VERFORMUNGSARTEN DER TEXTILE 57 5.2.1.2
EINFLUESSE DER TEXTILEN HALBZEUGEIGENSCHAFTEN 60 5.2.2 ERARBEITUNG VON
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6.1 GRUNDLAGEN DER FINITE-ELEMENTE-MODELLBILDUNG FUER FVW 73 6.1.1
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82 INHALT I 6.3 ENTWICKLUNG DER GRADIENTENBERECHNUNG 84 6.3.1 BERECHNUNG
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