7. Einblicke in den Konstruktions- und Simulationsprozess Flashcards
Was sind allgemeine Ziele des methodischen Vorgehens?
-minimale Herstellungskosten
-gesicherte Bauteilqualität
-kurze Entwicklungszeiten
-sichere Funktionserfüllung
Welche Besonderheiten ergeben sich bei der Konstruktion mit thermoplastischen Werkstoffen?
-sehr große Auswahl
-Eigenschaften werden stärker von Umgebungsmedien beeinflusst
-große Designfreiheit beim Spritzgießen: Integration zusätzlicher Funktionalitäten in Bauteilgeometrie
In welche Phasen lässt sich der Konstruktionsprozess gliedern?
Planen: Aufgabe auswählen, Entwicklungsauftrag
Konzipieren: Anforderungsliste, Konzeptvarianten erarbeiten und bewerten, Werkstoffvorauswahl
Entwerfen: maßstäblichen Entwurf erstellen und optimieren
Ausarbeiten:
Fertigungszeichnung, Prototyperstellung, Kostenkalkulation
Erläutere die Werkstoffauswahl.
S. 136
Unterscheide die interne und die externe Vorauswahl.
Intern: Anforderungen in Datenbanken enthalten oder können in Kennwerte transformiert werden
Extern: Daten müssen über Recherche in Fachliteratur, durch direkte Nachfrage beim Hersteller oder praxisnahe Laborversuche ermittelt werden
Wie unterscheiden sich Kunststoffe von Metallen? Nenne kunststoffspezifische Features.
-nichtlineares zeit- und temperaturabhängiges Verhalten
-höhere Wärmedehnung und Bruchdehnung
-niedrigerer Elastizitätsmodul
S. 138
Trage Dehnungskurven bei konstanter Spannung in Bezug auf die kritische Dehnung auf.
Wie berechnet sich die zulässige Spannung/ Dehnung?
S. 139
Welche Methoden gibt es zur Dimensionierung von Kunststoffbauteilen? Was sind Vorteile der FEM-Methode?
-analytische Verfahren (überschlägige Berechnung von einfachen Bauteilentwürfen)
-empirische Verfahren (basieren auf Erfahrungen mit ähnlichen Bauteilen)
-numerische Verfahren (Finite-Elemente-Methode)
Vorteile:
-Erstellung komplexer Geometrien
-keine Einschränkungen bezüglich des Lastangriffs
-Nichrlinearitäten können erfasst werden (geometrisch/ materialspezifisch oder aufgrund von wecheselnden Randbedingungen)
Erläutere die Prozesssimulation.
-mithilfe der rheologischen Simulation kann Formfüllvorgang abgebildet werden
-Verzugsverhalten, thermisches Verhalten und Zykluszeit können berechnet werden
Erläutere die Struktursimulation.
-statisches und dynamisches Bauteilverhalten kann simuliert werden
Anwendungsfelder:
-Identifikation der Schwachstellen einer Konstruktion
-Festigkeitsnachweis (Vergleich mit zulässiger Spannung)
-Steifigkeitsnachweis (Vergleich der maximalen Dehnung mit der zulässigen Dehnung)
-Lebensdauerabschätzung
-Gestaltungsoptimierung hinsichtlich Festigkeit, Steifigkeit, Gewicht
-Analayse der Schwingungsverhaltens (Vergleich mit kritischer Eigenfrequenz)
In welche Schritte ist der Ablauf einer FE-Simulation unterteilt?
Geometrieerstellung
Preprocessing
FE-Berechnung
Postprocessing
Welche Schritte gibt es beim Preprocessing?
-Wahl des Materialmodells
-Definition der Randbedingungen
-Definition der Lasten
-Vernetzung des Formteils
