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Leichtgewichtkomponenten im Automobilbau
Einhaltung der Forderungen nach kraftstoffsparenderen Fahrzeugen
Simulationen von Leichtgewichtkomponenten im Automobilbau
Behördliche Bestimmungen (z. B. CAFE in den USA) und die Nachfrage von Verbrauchern nach Fahrzeugen mit erhöhter Kraftstoffeffizienz nehmen immer ausgeprägtere Formen an. Unter den verschiedenen verfügbaren Optionen zur Umsetzung von Kraftstoffeinsparvorgaben erweisen sich Leichtgewichtkomponenten im Automobilbau als ein klarer Favorit.
Physische Produktentwicklungen und Tests können eine kostspielige und zeitaufwändige Angelegenheit sein, die nur begrenzt nutzbare Ergebnisse bieten. Simulationen hingegen ermöglichen eine gründliche Untersuchung unterschiedlicher Ansätze für Leichtgewichtkomponenten im Automobildesign.
Leichtgewichtkomponenten im Automobilbau veranschaulicht
Betrachten Sie verschiedene Beispiele für Leichtgewichtkomponenten, indem Sie auf die Pluszeichen auf dem Fahrzeug klicken und die zugehörigen Simulationsergebnisse anzeigen.
Motorhaube
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ZIELSETZUNG |
Vorausberechnung / Validierung |
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PROZESS |
Anhand von Daten aus einer Drapierungssimulation wurden originalgetreue Materialeigenschaften extrahiert und analysiert. Faserausrichtungen wurden ermittelt und die strukturelle Integrität des Teils wurde überprüft, um festzustellen, ob die funktionalen Anforderungen erfüllt wurden. |
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VORTEILE |
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TYP |
100 % Kohlefaser |
Frontblende
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ZIELSETZUNG |
Optimierung |
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PROZESS |
Anhand flexibler Cloud-Berechnungen wurden hunderte verschiedener Materialien und Iterationen von Entwurfsszenarios getestet, um niedrigste Bauteilkosten und niedrigstes Gewicht ohne Überforderung der lokalen Rechenressourcen miteinander zu kombinieren. |
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VORTEILE |
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TYP |
100 % Kunststoffpolymer |
Sitzschalen (2)
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ZIELSETZUNG |
Validieren |
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PROZESS |
Der Fertigungsprozess wurde simuliert und eine Verzugsanalyse wurde durchgeführt, um die Qualität des fertigen Bauteils sicherzustellen und den Umspritzprozess zu validieren, noch bevor irgendwelche Investitionen in Werkzeugausstattung vorgenommen wurden. |
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VORTEILE |
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TYP |
Umgespritzter Composite-Blank |
Ölwanne
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ZIELSETZUNG |
Vorausberechnung |
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PROZESS |
Faserausrichtungen wurden simuliert und zur Optimierung der Stärke des Bauteils bearbeitet. Die originalgetreuen Materialeigenschaften wurden extrahiert, um strukturelle, thermische und Vibrationsanalysen zur Sicherstellung der Produkteignung durchzuführen. |
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VORTEILE |
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TYP |
Faserverstärkter Kunststoff |
Ventilabdeckung mit integriertem
Ölabscheider
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ZIELSETZUNG |
Vorausberechnung |
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PROZESS |
Die Simulation wurde während der Entwurfsphase verwendet, um Entscheidungen auf Grundlage von Herstellbarkeit, Material und thermischer Analyse zu treffen, was dazu führte, dass zahlreiche Komponenten in einem einzigen, integrierten Kunststoffbauteil vereint wurden. |
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VORTEILE |
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TYP |
Baugruppe in einem einzelnen Kunststoffteil |
Hochentwickelte Materialien
Je anspruchsvoller Fahrzeugdesigns und funktionelle Anforderungen werden, umso höhere Ansprüche werden auch an die Materialien gestellt. Jeden Tag werden neue Materialien entwickelt, wobei allein in einem durchschnittlichen Fahrzeug über 100 verschiedene Kunststofftypen und -klassen Verwendung finden. Für zusätzliche Stärke und Steifheit werden während des Fertigungsprozesses Fasern in die Kunststoffteile injiziert.
Verbundwerkstoffe bieten erhebliche Masseeinsparungen ohne Abstriche bei der Funktionalität. Hochentwickelte Materialien lassen sich in vier Kategorien gruppieren.
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Hochentwickelte Prozesse
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Kunststoffharze
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Kurz- und langfaserige Materialien
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Durchgängige Faser-Verbundwerkstoffe
Die Steuerung der Ausrichtung der Verstärkungsfasern während des Fertigungsprozesses wirkt sich auf die Stärke- und Widerstandseigenschaften des Bauteils aus. Die Erfassung dieser originalgetreuen Materialeigenschaften ist für die Durchführung exakter Analysen ausschlaggebend.
Simulation
Für hochentwickelte Materialien sind Simulationswerkzeuge erforderlich, die für die Berücksichtigung der Analyseanforderungen ausgelegt sind. Diese Materialien reagieren konstruktionsbedingt anders als herkömmliche Materialien. Autodesk bietet Produkte, die Ihnen helfen können, die Simulationsanforderungen für Leichtbauanwendungen in der Automobilindustrie zu erfüllen.
Optimierung des Fertigungsprozesses
Gewichtsreduzierung
Steuerung der Bauteilstärke und -steifheit
Vorausberechnung der Leistung in der Praxis
Auswahl des geeignetsten Materials für Ihre Anwendung
Frühzeitige Problemerkennung im Entwurfsprozess
Direkt aus der Branche
Lernen Sie von Führungskräften großer Unternehmen, die Ihnen Einblicke in Trends bei Leichtgewichtkomponenten in der Automobilbranche, in die Vorteile der Verwendung von Kunststoffen und Verbundwerkstoffen und in die Rolle der Simulation bieten.
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DUPONT
Jeff Sternberg, Global Automotive Technology DirectorJeff Sternberg spricht über einen ganzheitlichen Ansatz für Leichtgewichtkomponenten durch Zusammenarbeit mit Materiallieferanten, OEMs, Teileherstellern und Technologieanbietern in einem frühen Stadium des Konstruktionsprozesses.
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TREXEL, INC
Steve Braig, President & CEOStever Braig vermittelt einen Überblick über die MuCell-Technologie und wie sie für Leichtbaumaßnahmen eingesetzt wird.
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DOW AUTOMOTIVE SYSTEMS
Allan James, Composites Marketing ManagerAllan James ist seit 30 Jahren für DOW tätig. Er teilt seine Erkenntnisse hinsichtlich Kunststoffen und Verbundwerkstoffen sowie der Bedeutung von Simulationen.
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CELANESE
Jeff Helms, Global Automotive ManagerJeff Helms erläutert Trends bei Leichtgewichtkomponenten, Kunststoffen und Verbundwerkstoffen, die Verzichtbarkeit von Prototypen dank Simulationen sowie die Notwendigkeit, sofort mit Leichtbaumaßnahmen zu beginnen.
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COMAU
Martin Kinsella, Director of Advanced Materials & Process TechnologyMartin Kinsella erläutert den immer stärker wachsenden Trend zu Leichtgewichtkomponenten aus der Perspektive von Comau, einem großen Automatisierungsunternehmen, das häufig in der Montagephase von Fahrzeugen tätig ist.
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Leichtgewichtkomponenten im Automobilbau – alles zählt
Mit Simulationen das volle Potenzial ausschöpfen
Gewinnen Sie ein fundierteres Verständnis der Trends bei Leichtgewichtkomponenten im Automobilbau, Kunststoffen und Verbundwerkstoffen sowie der Rolle von Simulationen.
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Lassen Sie sich von unserem Autodesk-Expertenteam bei der Suche nach Softwaretools helfen, die originalgetreue Materialeigenschaften und hochentwickelte Materialien wie etwa Verbundwerkstoffe präzise simulieren können, damit Sie Ihre Leichtbauziele erreichen.
Wir helfen Ihnen bei der Aufstellung konkreter Pläne, um das Maximum aus Ihrer Investition und vorhandenen Werkzeugen zu holen sowie Lücken zu erkennen, die zur Verbesserung Ihrer Design- und Fertigungspraktiken geschlossen werden müssen.
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Moldflow
Optimieren und validieren Sie Ihr Spritzgussverfahren.
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Verbessern Sie die Genauigkeit, Effizienz und Konvergenz von nichtlinearen FEM-Lösungen für Verbundstrukturen.
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Testen Sie das Verhalten von Verbundwerkstoffen, Lagen und einfachen Strukturen.
