Leseprobe AUTOCAD & Inventor Magazin 2013/03

mechanikBild 3: Schichtdickendarstellung für jede im Rotorblatt verwendete Gewebeart.gelegt werden. In diesem Fall wird dasRotorblatt mit einer Haut aus Verbundmaterialienversehen. Für die Auslegung derGewebelagen und die optimale Ausgestaltungihrer Form wurden Verbundmaterial-Optimierungsmethoden eingesetzt. Dabeiwerden die Übergangsbereiche der Gewebelagenund die Schichtgrenzen identifiziert.Der Modellaufbau berücksichtigt dieVerwendung von unidirektionalem, bi- undtriaxialem Gewebematerial sowie einesSchaumkerns und von Schutzschichtmaterialien.Das Ziel der Optimierung ist einebestmögliche Materialverteilung bei Einhaltungder Design-Randbedingungen undeiner gleichzeitigen Minimierung derMasse. In anderen Worten: Durch die Optimierungist man in der Lage, die Vielzahlunterschiedlicher Gewebelagenformenund ihre Abdeckungsbereiche zu definieren,die für unidirektionales, bi- und triaxialesGewebematerial erforderlich sind. DasErgebnis dieser Optimierungsanalyse isteine Reihe von Schichtdickendarstellungen,die die Dickenvariation für jede berücksichtigteArt an Gewebematerial zeigt.Gewebeschichtformen bestimmenDie Schichtdickendarstellungen jederGewebematerialart werden dann in einemweiteren Schritt „aufgeschnitten“, um sofür jedes Gewebematerial – unter Berücksichtigungder zuvor vom Anwender definiertenAnzahl der erlaubten Gewebeschichtformen– einen Satz an Gewebeschichtformenzu erzeugen. Diese werdenautomatisch in Altairs OptimierungswerkzeugOptiStruct erzeugt und dann interpretiertund modifiziert, um andere existierendeDesign-, Herstellungs-, BetriebsundKostenrandbedingungen zu erfüllen.Anschließend gilt es, die finalen Gewebeschichtformenzu bestimmen und die endgültigeAnzahl derSchichten in OptiStructfür jede Form zuberechnen. Insgesamtbestimmt der Prozessdie optimalen Gewebeschichtformenfürjede Gewebeart, ihrePosition auf der Rotorblatthaut,die optimaleAnzahl der Schichtenfür jede Form und Artsowie die optimaleSchichtreihenfolge.FazitDer dargelegte Designoptimierungsprozessermöglicht es, die vielenexistierenden Designvariableneffizient zuhandhaben und schnelldie optimale Strukturkonfigurationfestzulegen.Dies bietet demDesigner einen deutlichbesseren Einblick indie vorherrschendePhysik der Struktur under kann auf diese Weiseschneller und besserfundierte Design-Entscheidungen treffen.Folgt der Designer dieser Vorgehensweise,ist er in der Lage, die von der Industrie geforderteneffizienteren, sehr steifen, jedochauch leichten Rotorblätter auszulegen.Üblicherweise können bei der Auslegungvon Rotorblättern mit dieser Methode imVergleich zu traditionellen AuslegungsmethodenGewichtseinsparungen von 10 bis30 Prozent erreicht werden. (anm) 11. Deutscher FachkongressFabrikplanung····Entwicklung energieeffizienter Fabriken im BestandNeuplanung energieeffizienter FabrikenLudwigsburg23. und 24. April 2013Trends konkret: vom Impuls zur erfolgreichen UmsetzungDie Mittelstandsfabrik: zukunftsfähig · kostenoptimal · pragmatischDie Fabrik der Zukunft: Anforderungen und Lösungsbausteine• Inklusive Werksbesichtigung bei der Dürr AG in Bietigheim-BissingenNähere Informationen erhalten Sie unterwww.sv-veranstaltungen.de/fachkongress-fabrikplanungEine Veranstaltung von:Anzeige Fabrikplanung 2013.indd 1 06.03.2013 11:54:13