Virtuelle Prozesskette anhand der Umformtechnik, Fügetechnik und Komponentenprüfung (Übung)
Ziel der Veranstaltung:
Die Studierenden verfügen über die methodischen Grundlagen zur Berechnung und Simulation technischer Systeme in der Umform-, Füge- und Komponentenprüftechnik mit Hilfe des Softwaretools „LS-Dyna“. Sie kennen Zusammenhänge zwischen Experiment, Kennwertermittlung und Simulation sowie entsprechende Anwendungsbeispiele und sind in der Lage, einfache Aufgabenstellungen selbstständig mittels LS-Dyna zu analysieren.
Veranstaltungsdetails
Modulnummer:
Lehrende:
Prof. Dr.-Ing. Werner Homberg; Prof. Dr. Gerson Meschut; Dr. Serkan Çavdar
Veranstaltungsart:
Übung
Orga-Einheit:
Maschinenbau
Anzeige im Stundenplan:
Virt. Prozessk.
Unterrichtssprache:
Deutsch
Min. | Max. Teilnehmerzahl: - | -
Voraussetzungen / Empfehlungen:
Zwingend:
Erfolgreicher Abschluss der nach Studienverlaufsplan im 1. und 2. Fachsemester abzuschließenden Module.
Empfohlen:
Kenntnisse im Bereich Mathematik und technische Mechanik, wie sie in den Grundvorlesungen des Maschinenbaus vermittelt werden, Kenntnisse aus “Grundlagen der Fertigungstechnik” und aus der Werkstoffkunde.
Zielgruppe:
Studierende der Vertiefungsrichtungen Fertigungstechnik und Leichtbau mit Hybridsystemen sowie weitere Studierenden im Grund- oder Hauptstudium, die einen Einstieg in die angewandte FE-Modellierung in der virtuellen Prozesskette suchen.
Inhalt:
Die Abbildung realer Vorgänge und Zustände wie auch kompletter Prozessketten mittels rechnergestützter Tools ist für den Maschinenbau unverzichtbar geworden. Hiermit kann insbesondere im Bereich der Umformtechnik, Fügetechnik und Bauteilprüfung das Prozessverständnis deutlich erweitert werden und aufwendige, experimentell geprägte Versuchsumfänge reduziert werden. Die Ermittlung von Kennwerten, welche als Eingangsparameter für die Simulation dienen, bleibt hierbei trotz jeglichem technologischen Fortschritt essenziell. In den drei zuvor genannten Anwendungsgebieten hat sich die Software LS-Dyna mit ihren Zusatztools auch in der Industrie etabliert. Im Rahmen der Lehrveranstaltung werden die Grundlagen zur experimentellen Kennwertermittlung sowie Methoden zur Modellierung und Berechnung in LS-Dyna vermittelt. Der Aufbau ist hierbei zweigeteilt.
Im ersten Teil der Veranstaltung wird zunächst eine Einführung in die grundlegende Funktionsweise von LS-Dyna und den Aufbau der Benutzeroberfläche (z.B. LS-PrePost) gegeben. Anschließend werden unterschiedliche Aspekte der Software vertiefend behandelt, die im Bereich der Umformtechnik von Bedeutung sind. Den Abschluss des ersten Teils bilden numerisch abgebildete Anwendungsbeispiele aus der gewählten Vertiefungsrichtung, welche am Experiment stichprobenartig validiert werden.
Im zweiten Teil wird das zuvor gewonnene Know-How auf die Fügetechnik und Bauteilprüfung übertragen. Hierzu wird zunächst die für die Simulation notwendige Kennwertermittlung (z.B. Zugproben, LWF-KS-2-Proben) diskutiert und anhand von experimentellen Daten die Eingangsparameter für den Simulationsteil erstellt. Anschließend wird ein bauteilähnliches Modell aufgebaut, eine Belastung definiert und eine entsprechende Prüfung simuliert. Zum Abschluss werden die Ergebnisse und die gewonnenen Erkenntnisse im Hinblick auf ihre Plausibilität bewertet.