Ein Beitrag zur rechnerunterstützten Auslegung crashrelevanter kurzfaserverstärkter Kunststoffbauteile in der frühen Entwurfsphase:
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2014
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| Edition: | Als Ms. gedr. |
| Series: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe 1, Konstruktionstechnik, Maschinenelemente ; 428 |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XII, 165 S. Ill., graph. Darst. |
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
V
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
1.1 MOTIVATION 1
1.2 PROBLEMSTELLUNG 1
1.3 AUFGABENSTELLUNG UND AUFBAU DER ARBEIT 2
2 STAND DER FORSCHUNG UND TECHNIK 4
2.1 PRODUKTENTWICKLUNGSMETHODISCHE GRUNDLAGEN 4
2.1.1 DAS VORGEHENSMODELL NACH PAHL/BEITZ 4
2.1.2 DIE ENTWURFSPHASE IM VORGEHENSMODELL NACH PAHL/BEITZ 6
2.1.3 EINORDNUNG VON BERECHNUNGSMETHODEN IN DEN ENTWURFSPROZESS 8
2.1.4 LEICHTBAUKONSTRUKTION 10
2.2 KURZFASERVERSTAERKTE KUNSTSTOFFE ALS KONSTRUKTIONSWELKSTOFF 11
2.2.1 STRUKTURELLER AUFBAU VON KUNSTSTOFFEN UND VERARBEITUNG 12
2.2.2 RHEOLOGISCHES VERHALTEN UND PROZESSABHAENGIGE FASERVERTEILUNG 14
2.2.3 KONSTRUIEREN MIT KURZFASERVERSTAERKTEN KUNSTSTOFFEN 16
2.2.4 ANGUSSGESTALTUNG BEI SPRITZGUSSBAUTEILEN 18
2.3 RECHNERUNTERSTUETZTE BAUTEILAUSLEGUNG AUF BASIS DER FINITE-ELEMENTE-
METHODE 20
2.3.1 KONTINUUMSMECHANISCHE GRUNDLAGEN 21
2.3.2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN DER FEM FUER LINEARE PROBLEMSTELLUNGEN 26
2.3.3 NICHTLINEARE PROBLEME DER STRUKTURMECHANIK 29
2.3.4 NUMERISCHE MATERIALMODELLE 32
2.3.5 KRAFTFLUSSTHEORIE 38
2.4 INTEGRATIVE SIMULATION 40
2.4.1 GRUNDLEGENDE SCHRITTE DER INTEGRATIVEN SIMULATION 40
2.4.2 PROGNOSE DER FASERORIENTIERUNG 42
2.4.3 HOMOGENISIERUNGSMETHODEN 46
2.4.4 ORIENTIERUNGSMITTELWERTBILDUNG 51
2.4.5 AKADEMISCHE UND KOMMERZIELLE ANSAETZE DER INTEGRATIVEN SIMULATION
52
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VI INHALTSVERZEICHNIS
3 KONZEPT EINES RECHNERUNTERSTUETZTEN AUSLEGUNGSPROZESSES 60
3.1 BAUTEILAUSLEGUNG IN DER ENTWURFSPHASE - KONVENTIONELLES VORGEHEN 60
3.2 ABLEITUNG VON ANFORDERUNGEN AN AUSLEGUNGSMETHODEN DER FRUEHEN
ENTWURFSPHASE 61
3.3 KONZEPT EINES RECHNERUNTERSTUETZTEN AUSLEGUNGSPROZESSES FUER
KURZFASERVERSTAERKTE
KUNSTSTOFFBAUTEILE 62
3.4 VORUNTERSUCHUNGEN 66
3.4.1 ABHAENGIGKEIT DES KRAFTFLUSSES VON ANISOTROPEN
MATERIALEIGENSCHAFTEN 66
3.4.2 EINFLUSSANALYSE VON MATERIAL- UND PROZESSPARAMETER 69
4 ABGLEICH VON KRAFTFLUSS UND FASERORIENTIERUNG 75
4.1 BESTIMMUNG DES SPANNUNGSZUSTANDS 76
4.2 BESTIMMUNG DES ORIENTIERUNGSZUSTANDS 78
4.2.1 ERSTELLUNG DER PROZESSSIMULATION 78
4.2.2 AUFBEREITUNG DER ORIENTIERUNGSINFORMATIONEN 78
4.3 WINKELKRITERIUM 82
4.3.1 ZWISCHENWINKELANALYSE 82
4.3.2 ERWEITERTES WINKELKRITERIUM 84
4.3.3 GRENZEN DES WINKELKRITERIUMS 85
4.4 FLAECHENKRITERIUM 86
4.4.1 UEBERBLICK 86
4.4.2 BERECHNUNG DER SCHNITTPUNKTE DER ELLIPSEN 88
4.4.3 BERECHNUNG DER SCHNITTFLAECHEN DER ELLIPSEN 90
4.4.4 GRENZEN DES FLAECHENKRITERIUMS UND OPTIMIERUNGSMASSNAHMEN 92
4.5 BEISPIELANALYSEN 93
4.5.1 PLAUSIBILITAETSPRUEFUNG: RING UNTER INNENDRUCK 94
4.5.2 NUMERISCHE VALIDIERUNG: WINKEL UNTER BIEGEBELASTUNG 96
4.6 DISKUSSION DES LFE-ANSALZES 100
5 INTEGRATIVE SIMULATION FUER FRUEHE ENTWICKLUNGSPHASEN 101
5.1 UEBERBLICK 101
5.2 EXPERIMENTELLE MATERIALCHARAKTERISIERUNG 103
5.2.1 PRUEFEINRICHTUNG FUER DEN HOCHDYNAMISCHEN ZUGVERSUCH 103
INHALTSVERZEICHNIS VII
5.2.2 VERSUCHSDURCHFLIHRUNG UND DATENAUFBEREITUNG 105
5.2.3 EXPERIMENTELLE MATERIALCHARAKTERISIERUNG: BIEGEVERSUCH 110
5.3 MATERIALBESCHREIBUNG 112
5.3.1 SUPERPOSITION VON MATERIALMODELLEN 112
5.3.2 OPTIMIERUNG DER MATERIALPARAMETER 113
5.3.3 BRUCHVERHALTEN 118
5.4 MAPPING-ROUTINE 120
5.4.1 KNOTENZUORDNUNG UND MITTELUNG DER ORIENTIERUNGSINFORMATIONEN 120
5.4.2 ABBILDUNG DER ANISOTROPIE IN DER STRUKTURSIMULATION 123
5.4.3 QUALITATIVE VALIDIERUNG 123
5.5 MATERIALKLASSENDEFINITION 124
5.5.1 KLASSIFIZIERUNGSSCHEMA 125
5.5.2 ABLEITUNG GEEIGNETER MATERIALPARAMETER FUER MATERIALKLASSEN 126
5.6 PLAUSIBILITAETSPRUEFIING 129
5.6.1 STEIFIGKEITSEINFLUSS DES LOKALEN ORIENTIERUNGSWINKELS 129
5.6.2 STEIFIGKEITSEINFLUSS UNTERSCHIEDLICHER
ORIENTIERUNGSWAHRSCHEINLICHKEITEN 130
5.7 VALIDIERUNG 133
5.7.1 WINKEL UNTER STATISCHER BIEGEBELASTUNG - NUMERISCHE VALIDIERUNG
133
5.7.2 EXPERIMENTELLE VALIDIERUNG: DYNAMISCHE DURCHSTOSSVERSUCHE 135
5.8 DISKUSSION DES IS4ED-ANSATZES 141
6 SOFTWARETECHNISCHE UMSETZUNG 143
6.1 EINBINDUNG DER SOFTWAREWERKZEUGE IN DEN AUSLEGUNGSPROZESS 143
6.2 GRAFISCHE BENUTZEROBERFLAECHEN DER ENTWICKELTEN SOFTWAREWERKZEUGE 144
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 148
8 ANHANG 151
8.1 GLEICHUNGEN NACH TANDON-WENG 151
8.2 GLEICHUNGEN DES ORIENTATION AVERAGING 153
9 LITERATUR 154
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| spelling | Gruber, Georg Verfasser (DE-588)1059078872 aut Ein Beitrag zur rechnerunterstützten Auslegung crashrelevanter kurzfaserverstärkter Kunststoffbauteile in der frühen Entwurfsphase Georg Gruber Als Ms. gedr. Düsseldorf VDI-Verl. 2014 XII, 165 S. Ill., graph. Darst. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Fortschritt-Berichte VDI : Reihe 1, Konstruktionstechnik, Maschinenelemente 428 Zugl.: Erlangen-Nürnberg, Univ., Diss., 2014 Bemessung (DE-588)4005461-5 gnd rswk-swf Finite-Elemente-Methode (DE-588)4017233-8 gnd rswk-swf Spritzgussteil (DE-588)4182581-0 gnd rswk-swf Faserverstärkter Thermoplast (DE-588)4626537-5 gnd rswk-swf Mechanische Eigenschaft (DE-588)4217961-0 gnd rswk-swf Kurzfaser (DE-588)4409106-0 gnd rswk-swf Stoßbeanspruchung (DE-588)4057757-0 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Spritzgussteil (DE-588)4182581-0 s Faserverstärkter Thermoplast (DE-588)4626537-5 s Kurzfaser (DE-588)4409106-0 s Stoßbeanspruchung (DE-588)4057757-0 s Mechanische Eigenschaft (DE-588)4217961-0 s Bemessung (DE-588)4005461-5 s Finite-Elemente-Methode (DE-588)4017233-8 s DE-604 Fortschritt-Berichte VDI Reihe 1, Konstruktionstechnik, Maschinenelemente ; 428 (DE-604)BV001897066 428 DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=027549360&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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