Kurzbeschreibung Projektanteil der MATPLUS GmbH
Ziel des Vorhabens
Gesamtziel des Vorhabens DNAguss ist die Verknüpfung einzelner Disziplinen in der Entwicklung von Gussbauteilen zu einer durchgängigen numerischen Prozesskette, die eine effiziente und kostengünstige Entwicklung von höchst leistungsfähigen Gussbauteilen für die Windenergiebranche, den Großmaschinenbau und Serienfertigung von Gussbauteilen ermöglicht.
Abgrenzung vom Gesamtziel
Während sich das Gesamtprojekt mit der durchgängigen numerischen Auslegung von Gussbauteilen entlang der Prozesskette beschäftigt, konzentriert sich das Teilprojekt der MATPLUS auf Werkstoffmodelle und Datenintegration für die Auslegung von Gussbauteilen, ebenfalls entlang der Prozesskette.
Zu verfolgende Teilziele
Teilziel 1 besteht im Aufbau einer vollständigen Datenbasis, die von den einzelnen Disziplinen genutzt wird. Dazu wird auf Literatur und im Wesentlichen auf die Ergebnisse aus bereits abgeschlossenen Forschungsprojekten am LBF zurückgegriffen. Lücken in der Datenbasis sollen mit einzelnen Versuchsreihen geschlossen werden.
Teilziel 2 ist die Entwicklung einer Simulation der zerstörungsfreien Prüfverfahren (zfP). Diese ermöglicht es, die einzelnen Bereiche eines Bauteils hinsichtlich seiner Prüfbarkeit für unterschiedliche Prüfverfahren zu bewerten. Insbesondere werden hierbei Methoden entwickelt, die auf Basis der Gießprozesssimulation eine Aussage über das einzusetzende zfP-Verfahren geben, um die möglicherweise auftretende Fehlstelle zielgerichtet zu finden.
Teilziel 3 ist der Aufbau unterschiedlicher Schnittstellen zur Verknüpfung der Einzeldisziplinen und zur Visualisierung von Zwischenergebnissen in der Prozesskette. Diese müssen in der Lage sein, die während der Simulation entstehenden großen Datenmengen effizient zu konvertieren und den anderen Kettengliedern der Prozesskette zur Verfügung zu stellen.
Teilziel 4 ist die Entwicklung der Prozesskette, die durch Algorithmen die einzelnen Disziplinen unter Berücksichtigung von Fertigungsrestriktionen mit einer Formoptimierung verknüpft. Dadurch sollen zum einen lokale Beanspruchungen am Bauteil reduziert werden und zum anderen das Auftreten eventueller Gussfehler vermieden werden. Dies ermöglicht eine Material- und Energieeinsparung, zum einen durch das Betreiben eines systematischen Leichtbaus von Gussbauteilen und zum anderen durch eine Minimierung des Ausschusses in deren Produktion.
