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Virtuelle Prozesskette

Die virtuelle Prozesskette von SIMUTENCE setzt mit der Definition eines Konzepts an, welches schrittweise in ein optimiertes Endbauteil oder Baugruppe überführt wird. Bereits in frühen Phasen der Konstruktion setzten wir auf Prozesssimulationen zur virtuellen Vorhersage der Herstellbarkeit sowie relevanter Fertigungseffekte, wie z.B. die Faserorientierungsverteilung.

Auf dieser Basis kann die Herstellbarkeit virtuell abgesichert, die erforderlichen Prozessparameter bestimmt und die Vorhersagegenauigkeit der nachfolgenden Simulationsansätze maßgeblich erhöht werden. Abschließend werden Verzugs- und Strukturanalysen durchgeführt, um die Maßhaltigkeit sowie die Erfüllung der strukturellen Anforderungen zu gewährleisten. Die Verknüpfung der einzelnen Schritte der virtuellen Prozesskette basiert auf einem neutralen Austauschformat, welches die Verknüpfung verschiedener Softwarepakete ermöglicht.

DESIGN-SIMUTENCE

Konstruktion

Der intelligente Einsatz von faserverstärkten Werkstoffen und Hybriden erfordert eine materialspezifische Konstruktion, sowie die Berücksichtigung von Fertigungseffekten. Wir entwickeln Lösungen für individuelle Leichtbaustrukturen. Dies beinhaltete den Einsatz von Optimierungsrechnungen für unter anderem die Topologie von Rippenstrukturen, den Lagenaufbau von Laminaten sowie lokale Patch-Verstärkungen.

PROZESS-SIMUTENCE

Prozess

Die Prozesssimulation ermöglicht die virtuelle Absicherung der Herstellbarkeit sowie die Vorhersage von Fertigungseffekten, wie z.B. der Faserorientierungsverteilung, welche maßgeblich durch die Herstellungsprozesse beeinflusst werden. Unsere Prozesssimulationsmethoden für die großserienrelevante Formfüll- und Umformprozesse von Faserverbundwerkstoffen und Hybriden basieren auf hochpräzisen Add-ons für weitverbreitete Simulationssoftware wie Abaqus und Moldflow. Dies ermöglicht es, die Leistungsfähigkeit bereits bestehender Softwarearchitekturen zu erweitern.

VERZUG-SIMUTENCE

Verzug

Die Herstellung von Faserverbundwerkstoffen und Hybriden ist oft mit Bauteilverzug verbunden, welcher durch die thermische Ausdehnung und Schwindung induziert wird. Thermomechanische Analysen des Abkühlverhaltens nach der Bauteilherstellung ermöglichen die Vorhersage von Maßhaltigkeit und Eigenspannungen. Unsere Simulationsmethoden ermöglichen es, das thermomechanische Verhalten von faserverstärkten Duromeren, Thermoplasten und entsprechenden Hybriden unter Berücksichtigung der durch die Prozesssimulation vorhergesagten Fertigungseffekte simulativ abzubilden.

STRUKTUR-SIMUTENCE

Struktur

Die Erfüllung der Anforderungen an Steifigkeit und Festigkeit des finalen Bauteils kann mittels Strukturanalysen virtuell vorhergesagt werden. Das Strukturverhalten von Faserverbundwerkstoffen wird durch Fertigungseffekte, wie z.B. die sich ändernde Faserorientierungsverteilung, deutlich beeinflusst. Unsere virtuelle Prozessketten- und Simulationsansätze für Strukturanalysen ermöglichen es, diese Fertigungseinflüsse in Strukturanalysen zu berücksichtigen, was die Zuverlässigkeit und Robustheit von Strukturanalysen deutlich erhöht.