Fortschritte in der Simulation von Composites

6. - 7. April 2011, Wiesbaden, Germany

Wenn unterschiedliche Werkstoffe geschickt kombiniert und sicher miteinander verbunden werden, können hervorragende Eigenschaften erreicht werden. Das gilt insbesondere für langfaserverstärkte Kunststoffe. Anerkannt und vielseitig genutzt werden die hohen gewichtsbezogenen Festigkeiten und Steifigkeiten von Strukturen aus Glas- oder Kohlenstofffasern, eingebettet in eine Kunstharzmatrix. Der Schlüssel für eine erfolgreiche Composite-Struktur ist eine numerische Simulation; erst durch sie können aufwändige Testreihen und hohe Ausschussraten vermieden werden. Das beginnt bereits bei der Auswahl der beteiligten Materialien und der Konzeption für deren Zusammenwirken. Welche Fasern sind mit welchem Matrixmaterial zu kombinieren, und können vielleicht bestimmte Partikel zur Materialverbesserung beitragen?

Die Vielzahl der Möglichkeiten erfordert eine rechnerische Vorhersage der Eigenschaften sowohl auf der mikroskopischen als auch auf der makroskopischen Ebene. Auch die Herstellungsprozesse können durch Simulation optimiert werden. Schrumpf und Spannungen aus dem Aushärteprozess können zu unerwünschten Verformungen führen, die vorab berechnet und in der Formgebung kompensiert werden müssen. Schließlich zeigen fertige Strukturen aus Verbundwerkstoffen spezielle Eigenschaften, Verhaltensweisen und Schädigungsmechanismen, die besondere Modelle und Analysetechniken erfordern.

In einer Reihe richtungweisender Beiträge wird dieses Seminar deutlich machen, welche Fortschritte in der Simulation von Composites in den letzten Jahren erreicht wurden. Das gilt nicht nur für die Verbundwerkstoffe selber, sondern auch für die Fertigung von Strukturen und die Werkzeuge zur Simulation. Anwendern wird damit eine umfassende Übersicht über die vorhandenen Möglichkeiten gegeben, aber auch die Entwickler erhalten Anregungen, wo noch Lücken sind und wie diese vielleicht geschlossen werden können.

Ich denke, dass diese Themen von großem Interesse sind und würde mich freuen, Sie als Teilnehmer begrüßen zu dürfen.

Agenda

Mittwoch, 6. April 2011

12.15
Anmeldung

13.00
Begrüßung und Organisatorisches
K. Rohwer (DLR – Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Mitglied des deutschen NAFEMS Steering Committees)

13.10 
NAFEMS Vorstellung
T. Morris (CEO NAFEMS)

13.30 

01.pdf

Keynote-Vortrag:
Strukturmechanische Simulation von Faserverbunden – wo stehen wir heute?
R. Rolfes (Universität Hannover)

14.15 

02.pdf

Mikroskalensimulation des Herstellungsprozess von Faserverbundwerkstoffen zur Analyse chemisch und thermisch induzierter Eigenspannungen
C. Brauner, T. Block, C. Hoffmeister, A. S. Herrmann (Faserinstitut Bremen e.V.)

14.40 

03.pdf

Fertigungssimulation und Numerische Homogenisierung – ein Weg zur Bestimmung der Werkstoffeigenschaften von endlosfaserverstärkten Composites
T. Pyttel, A. Berger, B. Kaiser (Engineering System International GmbH)

15.05 

04.pdf

Vergleich und Bewertung von Methoden zur Vorhersage herstellungsinduzierter Residualspannungen und Verformungen von CFK-Bauteilen
T. Wille (DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.)

15.30
Pause

16.00 

05.pdf

Herausforderungen in der Simulation von Fahrzeugstrukturen aus Faser-Kunststoff-Verbunden
J. Döll (AUDI AG); N. Feindler (Universität Stuttgart)

16.25 

06.pdf

Optimierung des Laminataufbaus eines Ruderbootauslegers aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff
E. Stelldinger, A. Kühhorn, M. Kober (TU Cottbus)

16.50 

07.pdf

FE-Modellierung von faserverstärkten Kunststoff-
Strukturen: Experimentelle Validierung
K. Idrisi (Daimler AG); A. Klimke, R. Duquette (MAYA Heat Transfer Technologies, Ltd.)

17.15 

08.pdf

Simulation von Verbundwerkstoffen mit Abaqus von SIMULIA
F. Goetz (Dassault Systemes Simulia GmbH)

17.40 

09.pdf

Schalen- und Solidelementmodellierung von Composite-Strukturen
R. Roos (EVEN AG); M. Hörmann (CADFEM GmbH)

18.05 
Vorstellung des Sponsors
anschließend Imbiß und Getränke gesponsort von

Donnerstag, 7. April 2011

08.30 

10.pdf

Keynote-Vortrag:
Erfordernisse und Chancen einer modernen Prozesskette für optimale Flugzeugstrukturen
R. Pfau (Premium AEROTEC GmbH)

09.15

11.pdf

Multiskalenanalyse von ultradicken Laminaten im Drei-Punkt-Biegeversuch unter Berücksichtigung der progressiven Schädigung
S. Czichon, R. Rolfes, M. Vogler (Universität Hannover),
K. Zimmermann, P. Middendorf (EADS Innovation Works)

09.40

12.pdf

Zur statischen und zyklischen Analyse von Laminaten aufgebaut aus langfaserverstärkten uni-direktionalen Schichten – Leichter ist Schwerer –
R. G. Cuntze (früher MAN Technologie AG)

10.05 

13.pdf

Simulation und Dimensionierung von energieabsorbierenden Faserverbundstrukturen für automobile Anwendungen
N. Feindler, J. Fuhr, P. Böhler, K. Drechsler (Universität Stuttgart); J. Döll (AUDI AG)

10.30 
Pause

11.00 

14.pdf

Neue Entwicklungen in LS-DYNA für die Simulation von langfaserverstärkten Verbundwerkstoffen
S. Hartmann, T. Graf (DYNAmore GmbH); D. Moncayo, L. Aktay (Daimler AG)

11.25

15_update.pdf

Materialcharakterisierung von faserverstärkten Kunststoffen unter Berücksichtigung des postkritischen Verhaltens
C. Mildner, N. Dölle, D. Moncayo, L. Aktay (Daimler AG);
K. Drechsler (TU München); R. Bjekovic (UAS Weingarten)

11.50 

16.pdf

Modellierungsansätze für die Simulation variabelaxial faserverstärkter Kunststoffverbunde
A. Albers, N. Majic, D. Troll (Karlsruhe Institute of Technology)

12.15 
Mittag

13.45

17.pdf

Multiskalenansatz zur Bewertung verschiedener Faser-Matrix-Kombinationen mit Hilfe der generalisierten Methode der Zellen
M. May, M. Nossek, S. Hiermaier (Fraunhofer EMI)

14.10

18.pdf

Numerische Homogenisierung für viskoelastische Faserverbundwerkstoffe
H. Andrä, M. Kabel, S. Ricker (Fraunhofer ITWM); F. Krzikalla (Stanford University);
V. Schulz (DHBW Mannheim)

14.35 
Pause

15.05

19.pdf

Semi-analytisches Simulationsvorgehen zur effzienten Berechnung von Werkzeuggeometrien unter Berück-sichtigung typischer Fertigungsabweichungen
E. Kappel, C. Hühne (DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.)

15.30 

20.pdf

Adaptive FEM von anisotropen 3D-Verbundstrukturen
M. Weise, H. Schmidt, M. Klärner, M. Kausch, L. Kroll, A. Meyer (TU Chemnitz)

15.55 

21.pdf

Integrierter Entwicklungsprozess von Composite-Bauteilen mit FiberSIM und NX Laminate Composites
H. Höfer (Siemens Industry Software GmbH & Co. KG);
T. Müllerleile (Vistagy Inc.)

16.20 
Ende