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ASOM Fachbeiträge

ASOM v7 Eine Software zur praxistauglichen Analyse, Synthese und Optimierung von Mehrgelenksystemen
Quelle: Volkswagen AG

Eine Software zur praxistauglichen Analyse, Synthese und Optimierung von Mehrgelenksystemen

In der Maschinenbau- und  Automobilindustrie ist ein gleichbleibend hoher Bedarf an Lösungen für kinematische Systeme vorhanden. Die Anforderungen an die Entwicklung entsprechender Mehrgelenksysteme nehmen dabei stetig zu und sind mittlerweile so differenziert, dass auch erfahrene Ingenieure unter Nutzung üblicher CAD-Software einen erheblichen Zeitaufwand für die Lösungsfindung benötigen. Mit ASOM steht nun eine Software zur Verfügung, mit der es gelingt, die Entwicklungszeit für Mehrgelenksysteme erheblich zu reduzieren. Die Umsetzung erfolgt dabei interaktiv durch Einbindung des Entwicklers im entsprechenden Syntheseprozess.

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Weiterentwicklung des Konstruktionsprozesses für Führungsgetriebe von beweglichen Karosserieelementen

In der Automobilkonstruktion sind Viergelenkscharniersysteme etablierte Lösungen für die Führungsaufgabe zur Öffnung von Heck- und Frontklappen. Die Anforderungen an die Frontklappe sind z.B. eine genügende Aushebe- und Seitensteifigkeit bei gleichzeitig minimalem Bauraum. Aus dem Fahrtwind resultierende Kräfte wirken vor der Frontscheibe aushebend d.h. senkrecht nach oben auf die Fronthaube. Die Elastizität des Systems ermöglicht im ungünstigsten Fall bei hohen Geschwindigkeiten ein Schwingen der Klappenspitzen, das den Fahrtkomfort beeinträchtigen kann. Um das zu verhindern, muss das Viergelenkscharnier eine genügende Steifigkeit besitzen. Das ist eine der wesentlichen Forderungen an ein Scharniersystem. Grundsätzlich muss der Konstrukteur eine ganze Reihe teilweise gegensätzlicher Forderungen bei der Entwicklung erfüllen. Um diesen Anforderungen bei immer weniger zur Verfügung stehenden Zeit gerecht zu werden, sind neue Strategien zur Entwicklung von Viergelenkscharnieren in einem Gemeinschaftsforschungsprojekt aufgestellt worden. Der Vortrag stellt diese neuen Methoden, die die Synthese und auch die rechnergestützte Optimierung umfassen, an Hand von Beispielen vor. In einer rechnergestützten Entwicklungsstrategie werden klassische Methoden wie die zwei- und Dreilagenkonstruktion zur Ermittlung von gültigen Scharniervarianten genutzt. Die gefundenen Varianten werden in Bezug auf die Erfüllung eines Anforderungskataloges bewertet und der Konstrukteur erhält abschließend einen Vorschlag für die beste Variante. Der Entwicklungsprozess konnte so maßgeblich verkürzt werden, wobei zugleich auch  die Güte der Ergebnisse verbessert werden konnte.

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Bewegung nach Maß

In diesem Vortrag wird gezeigt, wie eine Kinematik-Auslegung in Echtzeit (d.h. parallel zu diesem Vortrag) von den Vorgaben bis hin zur Lösung geführt werden kann. Als Beispiel dient dabei das Design für den Mechanismus einer Heckklappe eines PKW. Anhand dieses Beispieles werden verschiedene Methoden gezeigt (Kinematische Synthese, Kraftsynthese und Geometrische Synthese). Es wird demonstriert, dass alle diese Aufgabenstellungen praktisch in Echtzeit für das gegebene Problem gelöst werden können. Dazu gehört auch die Berücksichtigung der üblichen Voraussetzungen und Zwänge die charakteristisch für die Arbeit an Karosserieteilen sind. Das Beispiel geht von einem Mehrgelenksystem mit Nutzung mindestens eines Energiespeichers aus (hier eine spezifische vorbestimmte Gasdruckfeder). Es wird zudem gezeigt, wie die kinematische Lösung sich interaktiv anpasst, wenn Vorgaben nachträglich geändert werden.

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Compressed-Time-Kinematiksimulation mit ASOM v7

Optimierung der Simulation kinematischer Karosseriebaugruppen (Klappen, Hauben, Türen, Verdecksysteme) in der Konzeptphase unter Benutzung von hochinteraktiven, Multivarianten-Compressed-Time-Simulationen‘ mit der Kinematiksoftware ASOM v7.

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