Die integrierte Produktentwicklung und der steigende Einsatz von digitalen Prototypen bedeuten, daß Wechselwirkungen zwischen Fertigungsprozeß und Produkt künftig zunehmend in einer digitalen Umgebung untersucht und optimiert werden. Das vorgestellte Verfahren ermöglicht es dem Konstrukteur und Fertigungsplaner, durch Simulation die spezifischen Eigenschaften einer Laserschweißung zu bestimmen und die Auswirkungen auf die konstruktiven Eigenschaften des Bauteiles zu untersuchen. Das Verfahren basiert auf drei Finite-Elemente-Simulationen des Schweißprozesses und des Lastfalles. Mit Hilfe einer thermischen Analyse werden die mikroskopischen Eigenschaften der Schweißnaht (Nahtgeometrie, Härte und Festigkeit) bestimmt. Die makroskopischen Eigenschaften wie Eigenspannungen und Verformungen werden in einem zweiten Schritt in einer thermomechanischen Analyse berechnet. Zur Verifizierung der Simulationsmodelle wurden experimentelle Untersuchungen durchgeführt, wobei gezeigt wurde, daß eine im wesentlichen gute Übereinstimmung zwischen Simulation und Experiment erzielt werden kann. Ein weiterer wichtiger Punkt für künftige Arbeiten sind Verfahren zur Berechnung der Betriebsfestigkeit. Wichtig ist die Klärung des Einflusses der Eigenspannungen auf die Betriebsfestigkeit für Dünnblechverbindungen.
Simulationsgestützte Gestaltung von Produkt und Prozess am Beispiel Laserstrahlschweißen
IWB-Forschungsberichte ; 148 ; 1-135
2001
135 Seiten, Bilder, Tabellen, 109 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
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