NAFEMS Composites, Okt. ´14

Simulation von Composites – Eine geschlossene Prozesskette?

Mit BMW-Werksführung / 28 - 29 October, Leipzig, Germany

In faserverstärkten Kunststoffen werden durch die geschickte Kombination verschiedener Materialien hervorragende Leichtbaueigenschaften erzielt. Anerkannt und vielseitig genutzt werden die hohen gewichtsbezogenen Festigkeiten und Steifigkeiten von Strukturen aus Glas- oder Kohlenstofffasern, eingebettet in eine Kunstharzmatrix. Aber auch Naturfasern und Matrixmaterialien aus nachwachsenden Rohstoffen haben ein zunehmendes Anwendungsspektrum.

Numerische Simulation ist der Schlüssel für eine optimale Composite-Struktur; erst durch sie können die Bauteileigenschaften für vielfältige Belastungssituationen entwickelt und damit  aufwändige Testreihen und hohe Ausschussraten vermieden werden. Das beginnt bereits bei der Auswahl der beteiligten Materialien und der Konzeption für deren Zusammenwirken. Die Auslegung und Optimierung bietet aufgrund der richtungsabhängigen Eigenschaften erhöhte Möglichkeiten wie auch eine stark erhöhte Anzahl von Design-Parametern. Auch die Herstellungsprozesse wie zum Beispiel die Drapierung eines trockenen Fasermaterials und die Harzinjektion können durch Simulation optimiert werden. Schrumpf und Spannungen aus dem Aushärteprozess können zu unerwünschten Verformungen führen, die vorab berechnet und in der Formgebung kompensiert werden müssen. Schließlich zeigen fertige Strukturen aus Verbundwerkstoffen spezielle Eigenschaften, Verhaltensweisen und Schädigungsmechanismen, die besondere Modelle und Analysetechniken erfordern. Die Methoden der Einzelaspekte sind in effizienten virtuellen Prozessketten zu implementieren, so dass die Einzelergebnisse zwischen den einzelnen Schritten ausgetauscht werden und eine gesamtheitliche Auslegungskette entsteht. Nur durch eine geschlossene Prozesskette lassen sich Faserverbundstrukturen mit minimalem Ausschuss und maximaler Kosteneffizienz realisieren.

Im Herbst 2007 hat NAFEMS ein erfolgreiches Seminar zum Thema ’Simulation von Verbunden – Material und Strukturen’ veranstaltet. Die stürmische Entwicklung war im Frühjahr 2011 auf dem Seminar ’Fortschritte in der Simulation von Composites‘ zu beobachten. Das galt nicht nur für die Verbundwerkstoffe selber, sondern auch für die Fertigung und die Werkzeuge zur Simulation. Nun, 3 Jahre später, sind Produkte mit einem sehr hohen Anteil an faserverstärkten Kunststoffen in der Serie angekommen oder stehen kurz vor der Serieneinführung. Welche Werkzeuge stehen uns für eine effiziente Vorhersage zur Verfügung und welche fehlen noch?

Das Seminar soll beleuchten, ob die virtuelle Prozesskette vollständig ist und für welche Einzelaspekte effiziente Methoden zur Verfügung stehen oder bisher nur unzureichend mittels Simulation vorhergesagt werden können. Anwendern wird damit eine umfassende Übersicht über die vorhandenen Möglichkeiten gegeben, aber auch die Entwickler erhalten Anregungen, wo noch Lücken sind und wie diese vielleicht geschlossen werden können.

Begleitende Fachausstellung

In einer begleitenden Ausstellung haben Seminarteilnehmer die Möglichkeit, Softwareentwickler sowie Anbieter von Ingenieurdienstleistungen zu treffen. Dadurch soll die Wirkung der Veranstaltung im Bereich Technologietransfer und Networking verstärkt werden.

BMW-Werksbesichtigung – erleben Sie die i3/i8-Produktion live!

Im Rahmen des Seminars findet eine 2,5-stündige Werksbesichtigung bei BMW in Leipzig statt: CFK-Bauteilfertigung, die Kunststoffaußenhautfertigung, den Karosseriebau und Montage des BWM i.

Call for Papers

Das Call for Papers ist offen bis 5. September 2014 (1/2-seitiger Abstract an info@nafems.de).

Dr.-Ing. Christian Hühne, DLR – Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.

- Mitglied des deutschen NAFEMS Steering Committees
Dr.-Ing. Ferdinand Dirschmid, BMW Group

______________________________________________

Please visit our booth in the exhibition.

Please find more information about the conference here.