Seminar

Konstruieren mit Composites

Konstruieren mit Composites

Grundlage für das Seminar „Konstruieren mit Composites“ ist die Richtlinie VDI 2014 „Entwicklung von Bauteilen aus Faser-Kunststoff-Verbund". Sie lernen u. a. die Berechnung von endlosfaserverstärkten, anisotropen Werkstoffen gemäß der Richtlinie und wie Sie Strukturbauteile aus Faser-Kunststoff-Verbunden (FVK) auslegen. Nach dem Seminar sind Sie in der Lage, tragfähige Bauteile mit innovativen Werkstoffen zu entwerfen. Jeder Seminarteilnehmer erhält zudem die vollständige Richtlinienreihe VDI 2014 im Wert von über 350 Euro.

Konstruieren mit Composites: Alle Facetten kennenlernen

Das Konstruieren mit Composites ist eine wichtige Methode für Ingenieure. Denn Faserverbundstrukturen haben viele Vorteile: Sie sind steif, fest, verhältnismäßig leicht und können vielfältig und kreativ eingesetzt werden. Sie werden daher in Zukunft in zahlreichen Branchen, von der Fahrzeugtechnik über das Bauwesen bis hin zum Maschinenbau, Bedeutung gewinnen. Allerdings sind beim Konstruieren mit Composites auch einige Besonderheiten zu beachten und Herausforderungen zu meistern. Das Seminar zeigt Ihnen, wie Sie diese Herausforderungen bewältigen und eine tragfähige Faserverbundstruktur konzipieren, auslegen und berechnen.

Nach dem Besuch der 2-tägigen Weiterbildung haben Sie Folgendes gelernt:

  • Sie kennen die Richtlinie VDI 2014 und wissen, wie Sie anisotrope Werkstoffe nach diesen Vorgaben berechnen.
  • Strukturbauteile aus Faserverbundkunststoff (FVK) können Sie effizient auslegen und dadurch Herstellungskosten sparen.
  • Sie können verschiedene Fügetechniken einsetzen und Probleme bei lokalen Lasteinleitungen sowie Ermüdungsbeanspruchungen lösen.
  • Ohne Schwierigkeiten berechnen Sie Schichtspannungen und globale Verzerrungen.
  • Sie wissen, wie Sie bei endlosfaserverstärkten FVK-Bauteilen einen Festigkeitsnachweis berechnen und welche Versagensformen auftreten.
  • Sie können die thermische Ausdehnung u. a. in Mischbauweisen gestalten.
  • Sie beherrschen die Numerische Simulation (FEM).
  • Sie beachten die Möglichkeiten und Grenzen der Theorie, weil Sie Simulation und Praxis im GFK-Biegeversuch miteinander verglichen haben.

Das theoretische Wissen vertiefen Sie im Seminar durch selbstständige Rechenübungen an konkreten Strukturen. Als Beispiele dienen ein Drucklufttank und eine Antriebswelle.

Das 2-tägige Seminar können Sie auch als firmeninterne Schulung buchen.

Was sind die genauen Inhalte des Seminars „Konstruieren mit Composites“?

Die 2-tägige Weiterbildung “Konstruieren mit Composites“ hält ein umfangreiches Programm für Sie bereit:

Programm als PDF zum Ausdrucken herunterladen

1. Tag 09:00 Uhr bis 17:30 Uhr

Eigenschaften und Besonderheiten von Composite-Strukturen

  • Einsatzgebiete der Faser-Kunststoffverbunde
  • Vergleich mit isotropen Konstruktionswerkstoffen
  • Wann sind Faser-Kunststoff-Verbunde sinnvoll?

Einführung in die Komponenten Faser und Matrix

  • Faserarten und textile Halbzeuge: Typen, Eigenschaften, Verwendung
  • Matrixtypen (Duro- und Thermoplaste)
  • Faser-Matrix-Halbzeuge
  • Auswahlmethodik für Fasern, Matrix, Halbzeuge

Modellierung der richtungsabhängigen Werkstoffgesetze – Klassische Laminatanalyse

  • Unidirektionale Einzelschicht (UD-Schicht)
  • Winkeldefinition und Transformationsbeziehungen
  • Klassische Laminattheorie
  • Ermittlung von Spannungen und Verzerrungen
  • Netztheorie als Entwurfshilfe
  • Regeln der Netztheorie
  • Vorstellung des Programms alfaLam, Analysebeispiel

Versagensformen und Festigkeitsnachweise bei Faserverbundwerkstoffen

  • Versagensarten und -verhalten von UD-Schichten (Faserund Zwischenfaserbruch)
  • Pauschalbruchkriterien (Tsai-Wu, Dehnungskriterium)
  • der Begriff der Wirkebenen nach Puck
  • die physikalischen Wirkebenen- Bruchkriterien nach Puck
  • Analysebeispiel: Schichtenweise Bruchanalyse mit alfaLam

Einführung in die Richtlinie VDI 2014

  • Aufbau der VDI 2014: Grundlagen, Konzeption, Berechnung
  • Vorgehensweise bei der konstruktiven Gestaltung von FKVBauteilen
  • Erforderliche Materialkennwerte
  • Vorgehen bei der Kennwertermittlung
  • Aspekte der Langzeitmodellierung
  • Prinzipielles Vorgehen bei Ermüdungsbeanspruchung

Versuch: Vergleich von Rechnung und Praxis

  • Biegebruchversuch an einer GFK-Flachprobe
  • Berechnung der Biegeprobe mit alfaLam
  • Vergleich experimenteller und rechnerischer Bruchmomente

2. Tag 09:00 Uhr bis 15:30 Uhr

Überblick über gängige FKV-Fertigungsverfahren

  • Handlaminieren
  • Pressverfahren
  • RTM Verfahren
  • Wickeln
  • kontinuierliche Verfahren

Besondere konstruktive Möglichkeiten der Faser-Kunststoff-Verbunde

  • Nutzung des schichtenweisen Aufbaus
  • Gestaltung der thermischen Ausdehnung
  • Akzeptanz von Zwischenfaserbruch

Rechenbeispiel Drucklufttank (analytisch)

  • Auslegung nach Netztheorie
  • Auslegung nach Klassischer Laminattheorie (CLT)
  • Degradationsanalyse

Fügetechniken und lokale Lasteinleitungen

  • Klebung
  • Bolzenverbindung
  • Schlaufenanschluss
  • Pressverband

Auslegungsbeispiel Antriebswelle (analytisch)

  • Festigkeitsberechnung nach CLT
  • Stabilitätsanalyse
  • Auslegung Bolzenanschluss
  • Auslegung Längspressverband

Numerische Analyse von Faser-Kunststoff-Verbunden (FEM)

  • Kurzvorstellung der FE-Programme Ansys Classic, Workbench, ACP
  • verwendete Elementtechnologien
  • Übertragung der Werkstoffkennwerte
  • FKV-spezifische Möglichkeiten in ACP: Faserausrichtung, Drapierung, Analysemöglichkeiten, Plybook

Alle Teilnehmer erhalten die Seminarinhalte in Form eines Handbuchs sowie die vollständige Richtlinien-Reihe VDI 2014 im Wert von über 350 Euro.

Eine ideale Ergänzung ist das Seminar „FVK Kompakt“, das eine grundlegende Einführung in die Anwendungsmöglichkeiten dieser Technologie bietet.

Für wen ist das Seminar besonders interessant?

Die Weiterbildung ist für Fachleute ausgelegt, die sich in ihrem Berufsalltag bereits mit Faser-Kunststoff-Verbunden beschäftigen oder planen, sich auf diesen Bereich zu spezialisieren. Insbesondere angesprochen sind Entwickler, Konstrukteure und Berechnungsingenieure aus den Branchen Fahrzeugtechnik, Luft- und Raumfahrttechnik, Windenergietechnik und Sportgeräteentwicklung.

Ihre Seminarleiter: Spezialisten für die Berechnung von Faser-Kunststoff-Verbunden

Dr.-Ing. Christoph Möller ist eines der Gründungsmitglieder eines Ingenieurbüros zur Berechnung von Faser-Kunststoff-Verbunden. Zuvor war er Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TU Darmstadt mit dem Forschungsschwerpunkt faserparallele Druckfestigkeit von CFK. Seine Co-Referentin Dr.-Ing. Daniela Feldten betreibt ebenfalls ein eigenes Ingenieurbüro. Promoviert hat sie im Fachgebiet Konstruktiver Leichtbau und Bauweisen der TU Darmstadt. Ihr Forschungsschwerpunkt war die Biegeschwingfestigkeit von GFK.

Melden Sie sich für die Weiterbildung an und lernen Sie alles über FVK

Sie möchten mehr über FVK erfahren, weil Sie sich auf einen Werkstoff spezialisieren wollen, der in der Zukunft immer wichtiger wird? Sie wollen Bauteile aus Faser-Kunststoff-Verbunden berechnen und auslegen? Es interessiert Sie, welche Probleme in der Praxis auf Sie zukommen könnten und welche Lösungswege es dafür gibt? Dann buchen Sie jetzt diese Weiterbildung!

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27.09 - 28.09.2016 Düsseldorf verfügbar 1490 €
29.03 - 30.03.2017 Stuttgart verfügbar 1540 €
10.10 - 11.10.2017 Düsseldorf verfügbar 1540 €

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