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October 2014

Konstruktionsbegleitende Berechnung ermöglicht ein höheres Niveau in der frühen Entwicklungsphase


Der Anspruch an erste Funktionsmuster hinsichtlich der Optimierung von Gewicht und Qualität ist deutlich gestiegen. Hier reicht es oft nicht mehr aus auf Erfahrungswerte und ein geschultes Auge zu setzen. Um den neuen Anforderungen gerecht zu werden, müssen Berechnungsprozesse in den frühen Entwicklungsprozess integriert werden. Hierbei geht es oft nicht darum aufwendige Berechnungen zur Endabsicherung durchzuführen, sondern um die Geometrie erster Prototypen hinsichtlich Funktion und Gewicht auf ein höheres Entwicklungsniveau zu heben.

Gerade im Bereich der Integration neuer Antriebskonzepte ist der Anspruch an die Versuchsfahrzeuge gestiegen. Sie sollen nicht nur einen möglichen neuen Antrieb erlebbar machen, sondern auch in puncto Gewicht und Funktion überzeugen. Am Beispiel der Motorlager konnte in den letzten Projekten durch die Designoptimierung eine belastungsoptimierte Geometrie entwickelt werden. Diese bietet bei gleicher Funktion eine Gewichtseinsparung von bis zu 50% gegenüber herkömmlichen Entwürfen für diese Entwicklungsphase. Das Thema Leichtbau wird auch für Prototypen immer wichtiger.

Ein weiterer Einsatz für die konstruktionsbegleitende Simulation ist die Strömungsberechnung von fluidführenden Komponenten. Diese Berechnungen wurden in der Vergangenheit oft in der Prototypenphase aus Kosten- und Zeitgründen vernachlässigt. Der gestiegene Anspruch an die Funktion der Erstmuster macht aber eine Beurteilung mittels CFD-Berechnung oft unabdingbar. Somit können schon früh Erkenntnisse hinsichtlich Gleichverteilung, Druckverluste und Strömungsverhalten erlangt werden, die in den Konstruktionsprozess mit einfließen.

Die IGEL AG setzt für diese Berechnungen neben 1-D-Methoden und CAD-integrierten FEM-Programmen auch das komplette Softwarepaket von Ansys ein.