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BMBF MAI qfast: Endlosfaser-Bauteilauslegung und -validierung mit Ultrasim

Bei dem Projekt MAI qfast aus dem Spitzencluster MAI Carbon handelt es sich um ein durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördertes Projekt. Ein Ziel in MAI qfast war die Auslegung einer generischen Faserverbundstruktur mit Blick auf die spätere, automobile Großserienfertigung. In Abstimmung mit den Partnern Audi und BMW wurde eine verkleinerte, generische Struktur eines Bodenmoduls mit entsprechendem Bauraum und generischen Lasten definiert. Die Auslegung erfolgte für unterschiedliche Fertigungsprozesse und mit verschiedenen Matrix-Systeme in Verbindung mit Kohlefaser. Im Vortrag wird der integrative Ansatz der Bauteilauslegung bei der BASF mit ULTRASIM® vorgestellt. Dieser beginnt bei der optimalen Nutzung des Bauraums und der Ermittlung von Lagenaufbauten anhand vorgegebener Zielwerte mit dem Altair-Tool Optistruct Composite. Nachdem die Ergebnisse der Auslegung in die Fertigung übernommen wurden und die Bauteile auf die unterschiedlichen Lastanforderungen geprüft wurden, erfolgte eine Validierung der Ergebnisse. Hierbei wurden für drei ausgewählte Lastfälle die Versuche in LS-DYNA abgebildet und teils statisch, teils dynamisch, für das CF-FVK-System gerechnet. Anhand der Messkurven, Messprotokolle und optischen Messungen ist anschließend ein Abgleich zwischen Simulation und Versuch hinsichtlich Kraftniveaus, Kraft-Weg-Kurven und Verformungsbildern erfolgt.