Bibliographic Metadata

Title
Anwendung und Evaluierung neu entwickelter Methoden zur Lastdatenreduktion
Additional Titles
Application and Evaluation of new Methods for Load Data Reduction
AuthorStallinger, Walter
Thesis advisorSchüssler, Florian
Published2018
Date of SubmissionJune 2018
LanguageGerman
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)Finite Elemente Methode / Optimierung / Genetische Algorithmen / Software-Evaluation / Betriebsfestigkeitsuntersuchung / Lastdatenreduktion
Keywords (EN)Finite Element Method / Optimisation / Genetic Algorithm / Software-Evaluation / Fatigue Strength Analyse / Load Data Reduction
Restriction-Information
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Classification
Abstract (German)

Die betriebsfeste Gestaltung von Bauteilen erfolgt im Spannungsfeld zwischen der Sicherstellung vorgegebener Lebensdauerziele sowie der Vermeidung von Überdimensionierung (Stichwort Leichtbau). Für den Nachweis der geforderten Betriebsfestigkeit kommen sowohl experimentelle als auch simulationsgestützte Methoden zur Anwendung.

Gerade für die Absicherung von Fahrwerks- und Chassis-Komponenten, die Komponentenprüfung in der frühen Entwicklungsphase oder die serienbegleitende Prüfung werden stark vereinfachte Belastungen (sogenannte Ersatzlasten) verwendet. Dies sind häufig sinusförmige, ein- oder mehrstufige Blocklasten. Abhängig vom betrachteten Bauteil, seiner Anbindung sowie der Belastung im Betrieb, ergeben sich unterschiedliche Ersatzlasten. Der Prüfaufbau in Zusammenhang mit der gewählten Belastung zielt darauf ab, mit möglichst wenigen Prüfzylindern und einer vereinfachten Lagerung, den örtlichen Beanspruchungszustand an betriebsfestigkeitsrelevanten Bauteilbereichen abzubilden sowie eine dem Belastungskollektiv entsprechende Schadensumme zu erzeugen. Der wesentliche Vorteil einer adäquaten Ermittlung von Ersatzlasten besteht in der kostengünstigeren und schnelleren

Prüfung von Komponenten bzw. Subsystemen.

Im Rahmen eines Methodenentwicklungsprojektes erfolgte - in Abstimmung mit potentiellen Anwendern – die Entwicklung und Implementierung einer Methodik zur automatisierten Erzeugung solcher Ersatzlasten aus komplexen quasistatischen oder dynamischen Last-Zeit-Verläufen.

Anhand eines Beispiels (Fahrwerkskomponente) wird die entwickelte Methode vorgestellt und ihre Anwendbarkeit illustriert.

Abstract (English)

The proof of fatigue strength for chassis components is a must, to assure durabilty during the expected useful life. Therefor complex multiaxial component test rigs are used. As a result, component tests are quite expensive and time-consuming. In contrast to the demand of fast investigations during first prototyp phases or continuous quality checks in serial production.

For this reason, the Engineering Center Steyr (ECS) developed a software-prototyp for load data reduction by using optimization methods. Instead of random load time histories, cosine-shaped – fatigue- and strain-equivalent – loads are used. As a consequence, faster and more cost-effective component tests are possible.

This bachelor thesis provides basic knowledge about fatigue strength and optimization algorithms. Before applying the software-prototyp on a case study, to explain the optimization procedure.