Simulationstechnik stärkt Entwicklungskompetenz

Berechnungsmethoden als Voraussetzung für die Entwicklung von leichten Fahrzeugkomponenten.

Simulationstechnik stärkt EntwicklungskompetenzGetriebeadapter von ContiTech (l.) und berechnete Faserorientierungen dargestellt als Ellipsoide.

Egal ob im Pkw oder Nutzfahrzeug: Der Leichtbautrend ist nach wie vor das richtungsweisende Thema für die Automobilbranche. Als Entwicklungspartner der Branche arbeitet ContiTech an immer neuen Lösungen, um ihre Komponenten und Bauteile in den Fahrzeugen noch leichter zu machen. Größte Herausforderung ist dabei, die Anforderungen der Kunden für die jeweilige Anwendung umzusetzen und dabei gleichzeitig die mechanischen Anforderungen an Steifigkeit, Festigkeit, Lebensdauer und Schwingungsverhalten zu erfüllen.

„Simulationstechnik ist unverzichtbar geworden, um den Anforderungen unserer Kunden zu genügen und unsere eigenen Qualitätsansprüche zu erfüllen“, sagt Dieter Kardas aus der Vorentwicklung von ContiTech Vibration Control. Beim Tag des Fahrwerks des Instituts für Kraftfahrzeuge der Universität Aachen stellte der ContiTech-Experte im Rahmen eines Vortrags die Entwicklungskompetenz von ContiTech auf dem Feld der Leichtbautechnik vor.

Seit 2006 nutzt ContiTech glasfaserverstärktes Polyamid als leichte Alternative zu Stahl und Aluminium für Komponenten im Pkw. Die gewichtsreduzierten Bauteile erzielen Gewichtseinsparungen von bis zu 50 Prozent. Ob Stützlager für das Fahrwerk, Motorlager oder Getriebequerträger: ContiTech arbeitet an Innovationen und entwickelt neue Leichtbaukomponenten aus den gewichtsreduzierenden Materialien.

Eine Herausforderung bei der rechnerischen Auslegung von Spritzgussteilen sind die anisotropen Werkstoffeigenschaften, die durch das glasfaserverstärkte Polyamid entstehen. Die Ausrichtung der Glasfasern hat einen entscheidenden Einfluss auf lokale mechanische Bauteileigenschaften. Um die Auswirkungen der mikroskopisch kleinen Glasfasern auf die mechanischen Eigenschaften des Gesamtbauteils sichtbar zu machen, werden Simulationsverfahren angewendet. Im Entwicklungsprozess werden zunächst Designstudien mit vereinfachten isotropen Materialbeschreibungen durchgeführt. Anschließend wird die Konstruktion unter Verwendung von anisotropen Materialeigenschaften bewertet.

„Unser Ziel ist es, die Produktentwicklung von Leichtbaukomponenten mit den Möglichkeiten von Simulationsmethoden zu unterstützen und zu verbessern“, erklärt Kardas. „Wir können anhand der Simulationsmethoden die mechanische Bauteilperformance schon in einem frühen Stadium vorhersagen und so eine hohe Qualität der Komponenten garantieren.“

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