Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
Modellierung, Simulation und Optimierung im Leichtbau
Leichtbau wird heute bereits vielfältig eingesetzt. Sowohl in der Automobil- als auch in der Bau-, Freizeit und Sportindustrie (z.B. Sportschuhsohlen) und im Consumer-Bereich (z. B. Bohrmaschinengehäuse) ersetzen faser- und partikelverstärkte Kunststoffe immer mehr Metalle als Werkstoff. Da sowohl die Materialien als auch die Konstruktions-, Füge- und Fertigungsverfahren kontinuierlich neu- und weiterentwickelt werden, entstehen Güter mit gleichen oder sogar verbesserten Eigenschaften gegenüber dem ursprünglichen Produkt.
Die Vorhersage der Festigkeit und des Schädigungsverhaltens dieser Bauteile ist aufgrund der Richtungsabhängigkeit des mechanischen Werkstoffverhaltens kompliziert, weshalb aufwendige Mehrskalensimulationen für präzise Vorhersagen notwendig sind. Zur Reduktion der hohen Rechenzeiten entwickeln wir Modellreduktionsmethoden, die das effektive Werkstoffverhalten, wie z. B. Ermüdung und Schädigung, über Mikrostruktursimulationen mit unserem Analyse-Tool FeelMath ermitteln.