Integration eines Design Workflows zur Herstellung und Produktsimulation von Hochleistungsfaserverbundstrukturen

Für die Entwicklung von komplexen Hochleistungsfaserverbundstrukturen aus CFK sind nach wie vor viele Iterationen erforderlich. Diese Iterationen sind vor allem dem Umformverhalten des textilen Halbzeugs und der vom Umformprozess abhängigen Faserstruktur mit variierenden Faserorientierungen, Faltenwurf und Ondulationen geschuldet. Aufgrund dieser Abhängigkeiten wird die Umformung von komplexen Geometrien häufig iterativ und manuell am realen Textil untersucht und festgelegt. Dies führt unweigerlich zu einem wirtschaftlich nicht rentablen Vorgehen. Eine virtuelle Entwicklung und Validierung von CFK-Strukturen, die reale Iterationen reduziert oder ganz vermeidet, soll mithilfe der am Lehrstuhl für Leichtbautechnologie entwickelten CAE-Kette umgesetzt und für HPC Systeme tauglich gemacht werden.

Der Lehrstuhl beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung der bestehenden CAE-Kette zur Anwendung auf HPC-Systemen ohne eine Interaktion durch den Benutzer zwischen den einzelnen Simulationsschritten (Umform-, Formfüll-, Aushärte- und Struktursimulation). Das Ziel ist die Vorhersage einer optimalen Prozessführung während der Umformung zur Erreichung einer gewünschten statischen Tragfähigkeit des Bauteils.