CAE-Kette & Mapping

Der Produktentstehungsprozess findet im Spannungsfeld zwischen Werkstoff, Herstellungsprozess und Konstruktion statt. Insbesondere bei der Verwendung von Faserverbundkunststoffen stehen diese Bereiche in ständiger Wechselwirkung. Unser CAE-Kettenansatz verbindet einzelne Prozessschritte sowie die eigentliche Bauteilsimulation in einem digitalen Zwilling. Dies erlaubt frühzeitig Fertigungseffekte und deren Einfluss auf die Performance zu identifizieren und diese bei der Optimierung von Prozess- und Materialwahl sowie der konstruktiven Ausgestaltung zu berücksichtigen. Hierbei spielt der Datentransfer zwischen unterschiedlichen Rechennertzen eine zentrale Rolle und erfordert die Auswahl geeigneter Mappingalgorithmen – insbesondere bei der Betrachtung richtungsabhängiger Größen.

 

Forschungsschwerpunkte
  • Berücksichtigung von Fertigungseffekten entlang der virtuellen Prozesskette
  • Informatisch und physikalisch konsistenter Transfer von relevanten Ergebnisgrößen und Metainformationen
  • Iterative Optimierung von Bauteil und Prozess über mehrere Prozessschritte hinweg
  • Mapping und Interpolation von Feldgrößen zwischen nicht-kongruenten Diskretisierungen

 

Forschungsprojekte
Ansprechpartner

M.Sc. Constantin Krauß
Tel.: +49 721 608-45896
Email: constantin.krauss∂kit.edu

 

 

Bild FAST-LB
Prinzip der virtuellen Prozesskette für endlosfaserverstärkte Materialien
Bild FAST-LB
Fertigungseffekte: abweichende Faserorientierungen in Kofferecken

Ausgewählte Veröffentlichungen im Forschungsfeld


Interpolation of orthotropic fourth-order fiber orientation tensor fields in virtual composite process chains
Krauß, C.; Mitsch, J.; Kärger, L.
2024, Juni 3. 9th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS Congress 2024), Lissabon, Portugal, 3.–7. Juni 2024
Interpolation methods for orthotropic fourth-order fiber orientation tensors in context of virtual composites manufacturing
Mitsch, J.; Krauß, C.; Kärger, L.
2024. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 430, Art.-Nr.: 117215. doi:10.1016/j.cma.2024.117215
On the Averaging and Closure of Fiber Orientation Tensors in Virtual Process Chains
Krauß, C.; Bauer, J. K.; Mitsch, J.; Böhlke, T.; Kärger, L.
2024. Journal of Elasticity, 156 (1), 279–306. doi:10.1007/s10659-024-10050-3
On the Influence of Tensor Interpolation Methods in Virtual Process Chains for Fiber-Reinforced Plastics
Krauß, C.; Kärger, L.
2020, September 1. 23rd / 6th Joint Event: International Conference on Composite Structures - International Conference on Mechanics of Composites (ICCS / MECHCOMP 2020), Porto, Portugal, 1.–4. September 2020
Local and Global Influence of Second-Order Tensor Interpolation within Virtual Manufacturing Chains for Fiber-Reinforced Composites
Krauß, C.; Kärger, L.
2022, Juli 7. 11th European Solid Mechanics Conference (2022), Galway, Irland, 4.–8. Juli 2022
Tensor interpolation in virtual manufacturing chains for fiber reinforced composites
Krauß, C.; Kärger, L.
2022. International Journal of Mechanical Sciences, 226, Article no: 107378. doi:10.1016/j.ijmecsci.2022.107378
VMAP Use Case - Composites in Automotive Vehicles
Krauß, C.; Dörr, D.; Seuffert, J.; Bernath, A.; Galkin, S.; Kärger, L.
2019, Juni 20. NAFEMS World Congress (NWC 2019), Quebec, Kanada, 17.–20. Juni 2020
Interface Challenges and Solution Approaches with Regard to the New VMAP Standard ina Continuous CAE-Chain for the Holistic Manufacturing Simulation of High Performance Composites
Krauß, C.; Dörr, D.; Seuffert, J.; Bernath, A.; Galkin, S.; Kärger, L.
2019. A world of engineering simulation : NWC, NAFEMS World Congress 2019 : 17-20 June, Quebec City, Canada
Generation of Reliable Input Data for a Damage Model Taking Use of a Closed CAE-Chain Containing Material Interfaces
Krauß, C.; Galkin, S.; Kärger, L.
2018, Juli 27. 13th World Congress in Computational Mechanics (2018), New York City, NY, USA, 22.–27. Juli 2018