Mitarbeit in Forschungsprojekten

Abb. Flugzeug
(Quelle: Moses - Fotoalia.com)

Die Fertigungsindustrie (Luft- und Raumfahrt, Fahrzeugbau, Schiffbau, Maschinenbau) wird immer mehr von eigenschaftsorientierten Designansprüchen angetrieben. Sie müssen Technologien, Teile, Komponenten und Systeme bereitstellen, die einerseits strenge Vorschriften bezüglich ihrer Lebensdauer erfüllen und andererseits mit Anforderungen wie geringeres Stückgewicht und minimierter Ressourcenverbrauch zurecht kommen.

Um diese anspruchsvollen Ziele zu erreichen, wurden neue Ingenieurdisziplinen mit multidisziplinären Charakter entwickelt wie z.B. TPM (Through-Process-Modelling) oder ICME (Integrated Computational Materials Engineering).

Besonders in den oben genannten Industriebranchen – hier zumindest auf OEM-Niveau – gibt es allgemeine Standards und Genehmigungsverfahren für neue Technologien, neue Teile, neue Materialien und auch für die Qualifikation der Zulieferer. Ein zentraler Aspekt solcher Standards ist die Anforderung an fortgeschrittenes virtuelles Design, Testinstrumente und Verfahren.

Kommerzielle Simulationswerkzeuge, wie sie Simufact bereitstellt, müssen daher so entwickelt und verbessert werden, dass sie alle Anforderungen an die Vorhersage von Eigenschaften erfüllen.

Mit unserer aktiven Mitarbeit in Forschungsprojekten tragen wir dazu bei, dass die industrielle Verwertbarkeit der wissenschaftlichen Erkenntnisse nicht aus dem Fokus gerät. Den Erkenntnisgewinn aus den Projekten setzen wir - wo immer das möglich ist - zeitnah in funktionalen Erweiterungen unserer Software um.

SupErLaTiv

    

Ziel des Projektes ist es, die bislang geometriebasierte Erstellung und erfahrungsgetriebene Optimierung der Supportstrukturen um einen simulativen Ansatz zu erweitern bzw. durch diesen zu ersetzen.

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AM-Crash

    

Metallbasierte Laser Additive Manufacturing (LAM)-Technologien sind in der Lage, Hochleistungsteile mit enormer geometrischer Komplexität herzustellen. Das AM-Crash-Projekt wird diese Technik für den Automobilsektor für hochdynamisch belastete Anwendungen weiterentwickeln. 

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IMProVe

    

Additive Fertigungsverfahren eröffnen neue Freiheitsgrade im Produktdesign in Bezug auf Formgebung und anwendungsspezifisch optimierte Materialeigenschaften. Durch Produktindividualisierung und Produktdigitalisierung bergen sie das Potenzial die Fertigungslandschaft zu revolutionieren.

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Numerische Berechnung des Werkzeugverschleißes an industriellen Kaltumformprozessen

       

Im Rahmen des Sonderforschungsbereiches Transregio 73 „Blechmassivumformung“ konnte im Teilprojekt A7 am Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen ein neuartiger Blechmassivumformprozess entwickelt sowie seine Prozessgrenzen durch die Einbringung einer Schwingungsüberlagerung im Krafthauptfluss der Maschine erweitert werden.

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Robuste Design-Optimierung von Umformprozessen mittels bionischer Algorithmen

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Die Optimierung von Prozessen/Prozessketten im Sinne der Einstellung robuster, streuungsarmer Prozesse durch geeignete Parameterkombinationen mittels Simulation ist ein noch junges Anwendungsfeld. Dies liegt vor allem auch in der nichtlinearen Natur der zu untersuchenden Prozesse und der Vielzahl von Einflussgrößen begründet. Im Bereich der Umformprozesse treten oft langwierige Simulationen zahlreicher Einzelschritte mit vielen Parametern der Werkstück- und Werkzeug-Geometrie, des Werkstoffverhaltens und der Wechselwirkung zwischen Werkstück und Werkzeug auf. Weiterhin beobachtet man zahlreiche lokale Maxima.

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SiWEZAL

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Kurzbeschreibung Projekt SiWEZAL (AiF Förderkennzeichen: KF2348405LF3)

Effiziente Ermittlung von Zeit-Temperatur-Eigenschaftsbeziehungen thermisch gefügter Werkstücke aus Aluminiumlegierungen für numerische Belastungsanalysen

Beim thermischen Fügen von Aluminiumlegierungen kommt es durch einen kurzzeitigen, lokal fokussierten Wärmeeintrag im Allgemeinen zu einer Verschlechterung der lokalen Werkstoffeigenschaften in der sogenannten Wärmeeinflusszone (WEZ), insbesondere zu einer unerwünschten Verringerung der Festigkeit.

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StrucSim

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Kurzbeschreibung Projekt StrucSim (AiF Förderkennzeichen: KF2348403LF2)

Entwicklung intelligenter Algorithmen für die Bereitstellung mikrostrukturbasierter Fließkurvenmodelle zur Umformsimulation von Leichtbauwerkstoffen

StrucSim ist ein am IBF, RWTH Aachen entwickelter, innovativer Modellansatz zur Abbildung von Gefügeeffekten. Neben Aussagen zur Rekristallisationskinetik werden auch Vorhersagen zur Korngröße abgeleitet. Im Gegensatz zu anderen etablierten Modellen wird dabei nicht nur die durchschnittliche Korngröße ausgegeben, sondern darüber hinaus auch statistische Informationen lokaler Korngrößen (Min, Max).

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ICMEg und DP Forge

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ICMEg – an ICME Expert group (EU Förderkennzeichen: GA 606711)

ICME – Integrated Computational Materials Engineering - ist eine noch junge Ingenieurdisziplin, die im Sinne eines komplementären Ansatzes metall-physikalische und metallurgische Betrachtungen auf unterschiedlichen Längenskalen mit rechnergestützter Prozesssimulationen verbindet.

 

DP Forge (BMBF Förderkennzeichen: 01DQ14003A)

Kombiniertes Prozess- und Legierungsdesign eines mikrolegierten Dual-Phasen Schmiedestahles basierend auf dem ICME-Ansatz

Ziel des Projektes ist der Nachweis der Prozessentwicklung komplexer Herstellprozesse geschmiedeter Komponenten (z.B. Getrieberäder) aus einem mit ICME-Tools kreierten neuen Dualphasen-Stahls mit energetisch optimierten Prozessen ...

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