KVB > Leistungen > Berechnung und Auslegung

Berechnung & Auslegung

Unsere Kompetenz im Bereich Berechnung und Auslegung umfasst die
komplette Herstellungskette von Faserverbundbauteilen – angefangen bei
der Werkzeugauslegung über Dimensionierung bis hin zum Festigkeitsnachweis
und der Optimierung des kompletten Bauteils. Wir erstellen für
Sie Struktur- und Prozessanalysen mittels Finiter-Elemente-Methode für
Faserverbundkunststoffe, hybride (Kombination von Leichtmetall und Faserverbundkunststoffen) oder metallbasierte Bauweisen.

Leistungen

Unser Leistungsspektrum im Bereich der Berechnung und Auslegung von FVK:

  • Berechnung und Auslegung von Faserverbundkunststoffen nach VDI 2014
  • Festigkeitsnachweis
  • Drapiersimulation
  • Faserverbund-Bauteiloptimierungen (Schichtdicken, Faserlagenorientierung)
  • Prozesssimulation (z.B. Pressvorgänge, Wickelsimulation)
  • Auslegung von Klebverbindungen
  • Berechnung von Delaminationen

 

Unsere Aktivitäten im Bereich der FEM

  • lineare statische Berechnungen
  • nichtlineare FEM-Analysen (Kontakt, große Deformationen, nichtlineares Materialverhalten wie z.B. Plastizität und Hyperelastizität)
  • dynamische Analysen (Modalanalysen, harmonische und transiente Anregungen)
  • Wärmeausdehnungsberechnungen 
  • Untersuchungen zum Beul- und Stabilitätsverhalten von Strukturen

Ausstattung

Zur Sicherstellung optimaler Berechnungsergebnisse verfügt die KVB gGmbH über modernste Simulationsprogramme. Als Analysewerkzeuge kommen bei uns zum Einsatz:

  • ANSYS inkl. Composite PrePost
  • PATRAN/NASTRAN inkl. Laminate Modeler
  • Code Aster / Salome
  • Laminate Modeler
  • Cadwind
  • eLamX


Darüber hinaus verfügen wir über selbst entwickelte analytische Programme auf Excelbasis.

Referenzen

Simulation des Wickelvorgangs eines CFK-Prüfkörpers  

Prozesssimulation

Aufgabe:

  • Vorbereitende Betrachtungen für die Fertigung eines CFK-Hohlwellen-Prüfkörpers mit aufgedickten Endbereichen

 

Lösung:

  • Simulation des Wickelprozesses mit der Software CADWIND

 

Kundennutzen:

  • Bessere Bauteilqualität durch theoretische Vorhersage der optimalen Wickelparameter
  • Genaue Abschätzung von Prozessgrößen wie z.B. Wickeldauer, Faser- und Harzbedarf
  • Kenntnis der exakten Faserorientierung als Grundlage für FEM-Festigkeitsberechnungen

Qualität

Fertigung

Festigkeit

Festigkeits- und Steifigkeitsnachweis eines CFK-Maschinenhebels  

Bauteilsimulation

Aufgabe

  • Ein aus Aluminium bestehender dynamisch belasteter Maschinenhebel soll durch eine CFK-Leichtbauvariante ersetzt werden. Bei maximaler Gewichtseinsparung müssen dabei  die  Dauerfestigkeit  und die maximal zulässige Verformung den Anforderungen entsprechen

 

Lösung:

  • FEM-basierte Simulation verschiedener Konstruktionsvarianten
  • Optimierung der Bauteilgeometrie und des CFK-Lagenaufbaus
  • Rechnerischer Nachweis der Festigkeit und der maximalen Verformung

 

Kundennutzen:

  • Optimal ausgelegtes, gewichtsreduziertes und beanspruchungsgerechtes  Bauteil

Gewicht

Festigkeit

Steifigkeit