Bechthold, J: Experimentelle Absicherung virtueller Produkto

Im heutigen Konstruktionsprozess technischer Produkte werden numerische Simulationsver-fahren in wachsendem Umfang eingesetzt, um dem steigenden Kosten- und Zeitdruck in der Entwicklung von Produkten Rechnung zu tragen. Für die Anwendung numerischer Simulati-onsverfahren muss das reale Produkt in ein diskretes Berechnungsmodell überführt werden. Dabei müssen gegebenenfalls durch Annahmen und Idealisierungen die komplexen Systeme vereinfacht und in einzelne Grundstrukturen zurückgeführt werden. Dies führt abhängig von der Modellbildung zu unterschiedlich guten Übereinstimmungen zwischen den Simulations-ergebnissen und der realen Situation. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Verbesserung der Modellbildung in konstruktionsbegleitenden Berechnungsprogrammen für die Simulations-verfahren Mehrkörpersimulation (MKS) und Finite-Elemente-Analyse (FEA), sowie die Un-tersuchung der Aussagefähigkeit der Lebensdauerberechnung nach der FKM-Richtlinie für Maschinenbauteile. Die Validierung der Ergebnisse erfolgt anhand von Versuchsergebnissen. Für die Validierung der Ergebnisse aus der MKS wurde das Handhabungssystem REACHRob (Redundant Elastic And Controled Hydraulic ROBot) als Experimentalsystem entwickelt und aufgebaut. Der Vergleich zwischen den Mess- und Simulationsergebnissen verschiedener Programme ergab eine hinreichend gute Übereinstimmung in den auftreten Maximalkräften der Aktoren, jedoch waren deutliche Schwächen in der Abbildung der zeitlichen Kraftverläufe zu erkennen. Erst Anpassungen der Simulationsmodelle führten zu einer Ergebnisverbesse-rung. Dadurch wurde deutlich, dass die Anwendung eines Simulationsprogramms nur nach vorheriger kritischer Auseinandersetzung damit erfolgen darf. Für die Validierung der FE-Modellbildung wurde ein Tragelement aus dem Experimentalsys-tem in einem servohydraulischen Prüfstand untersucht. Der Ergebnisvergleich von Simulation