Dieser Beitrag beschreibt eine Methodik der rechnerischen Strukturoptimierung zur Steigerung der Schwingfestigkeit rotierender Fahrwerkskomponenten. Durch die Integration einer Software zur rechnerischen Betriebsfestigkeitsanalyse (LBFO WheelStrength) in die Optimierungsschleife können bereits in einer frühen Entwicklungsphase Bauteile mit ausreichenden Betriebsfestigkeitseigenschaften durch die Berücksichtigung der im Betrieb auftretenden Bauteilbelastungen und des Werkstoffs erzielt werden. Basierend auf einer Ergebnisgröße der Betriebsfestigkeitsanalyse in Form der lokal erforderlichen Beanspruchbarkeit (RFS) werden in Anlehnung an die Regeln zur Form- und Topologieoptimierung Geometrieänderungen in der Bauteilstruktur vorgenommen, die einen Einfluss auf die Höhe des RFS-Werts in der jeweiligen Stelle haben können. Gelingt es, dass nach Abschluss der rechnerischen Strukturoptimierung an jeder Stelle des Bauteils die lokal erforderliche Beanspruchbarkeit niedriger ist als die lokal zulässige Beanspruchungsamplitude, so kann das zur Bemessung zu Grunde gelegte Kollektiv in vollem Umfang ohne Anriss ertragen werden. Es ist also möglich, die Schwingfestigkeit eines Bauteils auf diese Art zu steigern. Die Anwendung der Methodik wurde an verschiedenen Beispielen zur Form- und Topologieoptimierung gezeigt. Es wurde dabei auch die Möglichkeit dargestellt, durch die Definition geeigneter Nebenbedingungen und Restriktionen bestimmte Eigenschaften der optimierten Struktur bereits vor der Optimierung festzulegen (z. B. Vorgabe einer Volumenreduktion, Einschränkung der Geometrieänderungen zur Verhinderung von Kollisionen mit benachbarten Bauteilen, Beibehaltung der Rotationssymmetrie des Bauteils durch Definition von Koppelbedingungen). Bei den optimierten Bauteilen handelte es sich in jedem der dargestellten Beispiele um Pkw-Felgen. Durch die Integration von LBFO-HubStrength anstelle von LBF-WheelStrength können auch andere rotierende Fahrwerkskomponenten wie Radnaben einer rechnerischen Strukturoptimierung zur Steigerung der Schwingfestigkeit unterzogen werden.


    Access

    Access via TIB

    Check availability in my library

    Order at Subito €


    Export, share and cite



    Title :

    Rechnerische Strukturoptimierung zur Steigerung der Schwingfestigkeit rotierender Fahrwerkskomponenten am Beispiel eines PKW-Rades


    Additional title:

    Computational structural optimization to increase the fatigue strength of rotational suspension components by the example of a passenger car wheel


    Contributors:
    Diefenbach, C. (author) / Kayembe, J. (author) / Ehl, O. (author)


    Publication date :

    2008


    Size :

    11 Seiten, 6 Bilder, 11 Quellen



    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German






    Prueftechniken zur Optimierung von Fahrwerkskomponenten am Beispiel eines Querlenkers

    Gruber, S. / Krueger, L. / Naundorf, H. | Tema Archive | 1988


    Leichtbau von Fahrwerkskomponenten

    Brendecke, Thomas / Götz, Ole / Groß, Marcel | Tema Archive | 2008