Leichtbau im Maschinen- und Fahrzeugbau

Leichtbau ist heute eine Schlüsseltechnologie für viele Bereiche der Technik und generiert Querschnittswissen für andere Fachgebiete. Das Seminar soll daher Prinzipien und Tendenzen im Leichtbau von Automobilen und Maschinen aufzeigen. Es werden vielfältige Hinweise für den Einsatz neuartiger Werkstoffe, Auslegungsregeln, Bauelemente/Strukturkonzepte und Verbindungstechniken gegeben. Die Thematik ist so aufbereitet, dass ableitbare Kriterien und Erkenntnisse sichtbar werden, die sich sofort in die Konstruktionspraxis umsetzen lassen oder Neuentwicklungen anregen.

Zielsetzung:

Den Teilnehmern sollen die Grundtechniken des Leichtbaus vermittelt werden. Es werden Kriterien für eine funktionsgerechte Werkstoffauswahl vermittelt, welche sich auf die Leistungsfähigkeit eines Werkstoffes in einer Anwendungsumgebung stützen. Ziel ist es, dass die Teilnehmer neuartiges Leichtbauwissen sofort in der Praxis nutzbringend verwenden können.

Teilnehmerkreis:

Konstrukteure und Entwickler aus dem Fahrzeugbau, der Kfz-Zulieferindustrie und dem allgemeinen Maschinenbau, welche mit der Auslegungen, Konzeptionen und Realisierung von Leichtbaulösungen befasst sind.

Das Programm im Überblick:

10.11.2022

• Leichtbau
  
  • Problemumfeld Leichtbau
    
    • Einflüsse auf Bauweise und Energiebilanz
    • Ziele und Stellhebel des Leichtbaus
    • Leichtbaustrategien und Prinzip der Strukturintegrität
    • Trends im Leichtbau
      
      
• Funktionalität von Leichtbaustrukturen
  
  • Anforderungen hinsichtlich Steifigkeit, Festigkeit, Lebensdauer, Energieaufnahme und Recycling
  • charakterisierende Leichtbaukenngrößen
  • Entwicklungspotentiale der Werkstoffe (St, Al, Mg, Ti, Be, Li) und Bauweisen
  • spezielle Dünnblechbauweisen (Sandwich, Gitterblech, Twinblech, Noppenblech), Nutzung von Engineered Blanks, Tailored Blanks und
  • Tubes, Patchwork, Transition Joints, Rollprofile und LOM
  • Technik der Innenhochdruck-Umformung
    
    
• Werkstoffe für den Leichtbau
  
  • Potenziale von Stahl, Aluminium, Magnesium, Titan, Schäume, Superleichtlegierungen (Al-LI, Mg-Li, GLARE, Aerogele)
    
    
• Kunststoffe im Leichtbau
  
  • Eigenschaften von Hochleistungskunststoffen
  • typische Bauweisen (SG, LFT, GMT, Hybrid, Organobleche)
  • Möglichkeiten zur Funktionsintegration
  • Problemfeld Recycling

11.11.2022

• Werkstoffe
• Thematische Zusammenfassung und Ausblick
• Faserverstärkte Werkstoffe
  
  • Faser-Kunststoff-Verbunde (GFK, CFK, AFK) und Auslegungsprinzipien
  • faserverstärkte Metalle (MMC)
    
    
• Werkstoffe im System
  
  • Reserven von Bauteilen aktivieren
  • Systemkosten optimieren
  • Probleme und Systematik des Muli-Material-Designs
  • Strukturakustik
    
    
• Konstruktionsprinzipien im Leichtbau
  
  • bionische Analogien und Grundprinzipien für hochtragfähige Bauweisen
  • Optimierung von dünnwandigen, geschlossenen und offenen Profilen
  • Bedeutung des Schubmittelpunktes und der Verwölbung
    
    
• Stabilität von Leichtbaustrukturen
  
  • Beulen von Blechen, Profilen und Rohren
  • Techniken der konstruktiven Versteifung
    
    
• Sandwichbauweisen und ihre Anwendung
  
  • Aufbauprinzip, innere Kraftleitung und Vorzugsbeanspruchung
  • Anwendung und Versteifungsprinzipien von Metallschäumen
    
    
• Fügetechniken im Leichtbau
  
  • Kleben, Punktschweißkleben, Durchsetzfügen, Laser- und CMT-Schweißen
    
    
• Dynamische Belastbar- und Beanspruchbarkeit
  
  • Belastungsprofile, reproduzierbare Erfassung des Last-Zeit-Verlaufs, Wöhlerdiagramm
  • Abschätzung der Lebensdauer

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