Im Zeit- und Kostendruck heutiger Motorenentwicklungen werden die klassischen Testmethoden zunehmend durch moderne Simulationstechniken abgelöst. Frühes CAE gewährleistet eine hohe Produktreife schon mit dem ersten Prototypen. Diese Strategie ist jedoch nur mit solchen Modellansätzen zielführend, welche das Produkt selbst sowie die begleitenden Randparameter selektiv aber realitätsnah abbilden. An repräsentativen Beispielen von rechnerischen Optimierungsarbeiten an hochbelasteten DI-Diesel-Zylinderköpfen werden hier adäquate CAE-Methoden zur frühen Erkennung, Bewertung und Entschärfung von konzeptionellen und lokalen Strukturschwächen vorgestellt und Lösungsansätze diskutiert. Es werden Vorbelastungen aus der Fertigung (Eigenspannungen aus Gießprozess bzw. Wärmebehandlung und mechanischer Bearbeitung) sowie Montagelasten (Presssitze, Verschraubungen) mit den eigentlichen Betriebslasten (inhomogenes Temperaturfeld, Gaskräfte) nicht-linear überlagert. Eine abschließende Simulation von Thermoschock-Tests und Dauerläufen unterstreicht die hohe Bedeutung der Belastungshistorie inklusive der fertigungsbedingten Eigenspannungen und der einzelnen Lastkollektive für die Betriebssicherheit und Lebensdauer des Bauteils.
Rechnerische Optimierung von hochbelasteten Zylinderköpfen aus Aluminium - Dauerlaufsimulation
Analytical optimization of highly loaded aluminium cylinder heads - durability testing simulation
2000
38 Seiten, 25 Bilder, 21 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Rechnerische Optimierung von hochbelasteten Zylinderkoepfen aus Aluminium - Dauerlaufsimulation
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