Die Berechnung der Betriebsfestigkeit gegossener Bauteile wird derzeit immer noch unter der Annahme örtlich konstanter mechanischer Eigenschaften durchgeführt. In der Praxis weisen Gussbauteile jedoch, bedingt durch den Herstellungsprozess eine inhomogene Verteilung der mechanischen Eigenschaften auf. Die mechanischen Eigenschaften von Aluminiumgussteilen werden zum einen durch das Gefüge und zum anderen durch die prozessbedingten Fehler wie Gasporositäten, Oxideinschlüsse und Verunreinigungen bestimmt. Getreu dem Motto, dass eine Berechnung nicht besser sein kann, als die ihr zugrunde liegenden Werkstoffdaten und -modelle muss insbesondere im Bereich der lokalen mechanischen Werkstoffeigenschaften noch weitere Entwicklungsarbeit geleistet werden. Erste Schritte in diese Richtung sind bereits unternommen worden. Mit Hilfe der in der Gießereiindustrie bereits etablierten Simulation von Gießprozessen lassen sich bereits erste, für die Betriebsfestigkeit relevanten Größen wie der sekundäre Dendritenarmabstand (SDAS) berechnen und in Programme zur Berechnung der Betriebsfestigkeit integrieren. Im Beitrag wird anhand eines Schwenklagers aus Aluminium wird mit Hilfe der Simulation des Gießprozesses der SDAS und die lokale Gefügeverteilungen berechnet. Die Ergebnisse der Gießsimulation werden anschließend auf das FE-Netz für die Festigkeitsberechnung übertragen und in eine Betriebsfestigkeitsberechnung integriert. Zusätzlich wird der Einfluss von Prozessparametern des Gießprozesses auf den sekundären Dendritenarmabstand und somit auf die Betriebsfestigkeit dargestellt.
Integration lokaler Bauteileigenschaften gegossener Fahrwerksteile in die Betriebsfestigkeitsberechnung
Integration of local properties of metal cast suspension parts into fatigue calculations
2004
10 Seiten, 12 Bilder, 4 Quellen
Conference paper
German
Aluminium , Betriebsfestigkeit , Dendrit , dendritisches Gefüge , Fahrzeugfahrwerk , Finite-Elemente-Methode , gasförmiger Einschluss , Inhomogenität , mechanische Eigenschaft , Modellsimulation , numerische Simulation , Porosität , Schwenklager , Simulationsmodell , Simulationsmodellbildung , Werkstoffgefüge
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