Lastdaten – Analyse, Bemessung und Simulation

Seminar für Berechner und Versuchsingenieure

Etwa einmal im Jahr bietet unser Bereich ein dreitägiges Seminar zum Thema »Lastdaten – Analyse, Bemessung und Simulation« an. Die Veranstaltung richtet sich dabei unter anderem an die Zielgruppe Berechner und Versuchsingenieure.

 

Zum Inhalt

Bei der Entwicklung mechanisch beanspruchter Systeme spielen die im Feld auftretenden dynamischen Lasten eine zentrale Rolle. Für eine Auslegung im Hinblick auf funktionale Eigenschaften wie Festigkeit und Schwingungsverhalten ist ein gutes Verständnis der Betriebslasten entscheidend.

Dies beginnt mit der Messung von Betriebslasten unter repräsentativen Bedingungen. Durch eine statistische Beschreibung der Lasten wird die Streuung der Beanspruchung im Kundenbetrieb berücksichtigt. Mit Hilfe von Analyseverfahren im Zeit-, Frequenz- und Amplitudenbereich (z. B. Rainflow-Verfahren) werden reproduzierbare Bemessungs lasten definiert, die in einer quantifizierten Beziehung zur Beanspruchung im Kundenbetrieb stehen. Diese Bemessungslasten – in der Regel mehrdimensionale Last-Zeitverläufe – sind die Eingangsgrößen sowohl für Prüfstandsversuche als auch für CAE-Simulationen.

Aufgabe der FE- und MKS-Analyse ist es, die Kraftflüsse von Systemlasten zu Lagern und Bauteilen bis hin zu örtlichen Spannungen in den Komponenten richtig abzubilden. Die heutige Simulationsmethodik und Rechnerleistung erlaubt dies auch für mehrdimensionale transiente Last-Zeitverläufe. So können funktionale Eigenschaften wie Schwingungskomfort und Betriebsfestigkeit analysiert und optimiert werden, bevor ein Prototyp zur Messung zur Verfügung steht. Ebenso helfen die CAE-Simulationen, Komponentenversuche optimal zu konfigurieren, Versuchszeiten zu verkürzen und Versuche zu vereinfachen.

Veranstaltungsort

Das dreitägigie Seminar findet an unserem Institut, Fraunhofer-Platz 1, 67663 Kaiserslautern statt.

 

Kosten und Anmeldung

Die Teilnahmegebühr beträgt 1740 € und beinhaltet die Tagungsunterlagen sowie Mittagessen und Getränke. Die Anmeldung zur jeweiligen Veranstaltung erfolgt über die E-Mail MDF.Seminare@itwm.fraunhofer.de oder die Faxnummer +49 (0)6 31 / 3 16 00-10 99.

Programm

Üblicherweise sieht der Ablauf des Seminars wie folgt aus. Änderungen werden auf der Veranstaltungsseite des aktuellen Seminars bekanntgegeben.

1. Seminartag (10.00 – 18.00 Uhr)

  • Grundlagen der Lastdatenanalyse und Betriebsfestigkeit
    • Lastdaten und mechanische Systeme
    • Wöhlerversuche, Palmgren-Miner-Regel
    • Spannungs-Dehnungshysteresen und das örtliche Konzept
  • Datenreduktion im Zeit- und Amplitudenbereich
    • Rainflow, abgeleitete Klassierverfahren
  • Mehraxiales Rainflow, Ranflow-Projektions-Konzept
    • Monitoring und Vergleich von Prüfszenarien
  • Analyseverfahren im Frequenzbereich
    • Fouriertransformation, PSD, Filter
    • Systemanalyse und Übertragungsfunktionen


2. Seminartag (8.30 – 18.00 Uhr)

  • Für welche Lasten muss man auslegen?
    • Beanspruchungsstatistik
    • Kundenverteilung, Testverteilung, Festigkeitsverteilung
    • Kundenkorrelation in der Automobilentwicklung
  • Bemessungsgrundlagen und Lastdatensynthese
    • Extrapolation von Rainflow-Matrizen, Extremwertstatistik
    • Superposition
    • RP-Filter, Rekonstruktion, optimale Streckenmischung
  • Grundlagen der Mehrkörpersimulation (MKS)
    • Lasten in MKS: Kräfte, Wege, Beschleunigungen
  • Systemanregungen
    • Lastpfadsimulation
    • Digitale Straße und Reifensimulation


3. Seminartag (8.30 – 16.30 Uhr)

  • Von Schnittlasten zu örtlichen Größen
    • Grundlagen der FE-Analyse
    • Quasi-statische und modale Superposition
    • Flexible Körper in MKS
  • FE-basierte Lebensdauerberechnung
  • Verkürzung und Vereinfachung von Betriebsversuchen
  • Nutzung fahrzeugunabhängiger Daten – VMC®
  • Monitoring und aktive Feldbeobachtung