Seminar

Leichtbau von Bauteilen mit bionischen Methoden

Veranstaltungsnummer: 02SE139

Mit Teilnahmebescheinigung

  • Einsatz der Soft-Kill-Option zur ­Topologieoptimierung Ihrer Bauteile
  • Kerbfreie und dauerfeste Gestaltung der Bauteile mit der Computer Aided Optimization-Methode
  • Effektive Nutzung des Materialeinsatzes und ­signifikante Senkung der Materialkosten

Kommende Termine:

06. Oktober 2021
Berlin

Verfügbar

05. November 2021
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Verfügbar

20. April 2022
Form eines Online-Seminars

Verfügbar

15. Juni 2022
Berlin

Verfügbar

16. November 2022
Form eines Online-Seminars

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19. April 2023
Form eines Online-Seminars

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Im zweiten Seminar erfahren Sie, wie Sie durch Anwendung von ­Prinzipien aus der Biologie auf technische Konstruktionen neben der Verbesserung von Funktion und Festigkeit auch ein Höchstmaß an Materialeffizienz erreichen: Durch Gestaltoptimierung – Computer Aided Optimization (CAO) und durch Topologieoptimierung – Soft Kill Option (SKO).

  • Sie lernen dazu die grundsätzlichen Gesetzmäßigkeiten der bionischen Methoden kennen und diese effektiv in Ihren Entwicklungen anzuwenden.
  • Neben den Grundlagen lernen Sie die Algorithmen kennen, um diese Methoden computerunterstützt mittels FEM-Programmen zu nutzen.
  • Der typische Entwicklungsablauf mit Topologie- und Gestaltoptimierung wird vorgestellt.
  • Darüberhinaus zeigen wir Ihnen neuere Methoden mit denen Sie auf den Einsatz von Computersimulationen verzichten können.
  • Sie werden in die Lage versetzt, leichte und dauerfeste Bauteile zu gestalten und so signifikant Ihre Materialkosten zu senken und Ihre Produktqualität zu steigern.

Als ideale Ergänzung bzw. Vorbereitung auf das Seminar empfehlen wir Ihnen das Seminar „Bionik als Methode zur Ideengenerierung“, das jeweils am Vortag stattfindet.

Top-Themen

  • Einsatz der Soft-Kill-Option zur ­Topologieoptimierung Ihrer Bauteile
  • Kerbfreie und dauerfeste Gestaltung der Bauteile mit der Computer Aided Optimization-Methode
  • Effektive Nutzung des Materialeinsatzes und ­signifikante Senkung der Materialkosten

Welche Inhalte werden im Seminar vorgestellt?

In der Weiterbildung „Leichtbau von Bauteilen mit bionischen Methoden“ erwarten Sie diese Inhalte:

1. Tag 09:00 Uhr bis ca. 16:30 Uhr

Einführung

  • Bionik versus Pseudo-Bionik
  • Bionische Arbeitsweise

Material-Leichtbau

  • Biologische Materialien versus Technische Materialien
  • Neue Materialien nach biologischem Vorbild

Leichtbaustrukturen

  • Der Finray-Effekt: Vom Fischschwanz zur Leichtbaukonstruktion
  • Isostatische Rippen in Biologie und Architektur
  • Leichtbau durch Zugseil-Konstruktionen
  • Leichtbau durch Wölb-Strukturen

Strukturoptimierung durch Analogien

  • ELiSE – Evolutionary Light Structure Engineering
  • Vom Planktonskelett zur technischen Struktur

Kerbspannungsoptimierung mit der CAO-Methode

  • Axiom der konstanten Spannung in der Natur
  • Simulation des lastgesteuerten Wachstums und Abbau lokaler Spannungsspitzen wie z.B. Kerbspannungen
  • Algorithmus und Computerumsetzung
  • Von der Kerbe zur homogenen Spannungsverteilung
  • Beispiele aus Maschinenbau und Fahrzeugbau

Kerbspannungsoptimierung ohne Computereinsatz

  • Methode der Zugdreiecke

Leichtbau mit der SKO-Methode

  • Der Knochenumbau als Basis der Soft Kill Option (SKO): Fresszellen, die „Faulpelze“ im Bauteil beseitigen und somit Leichtbau bewirken
  • Algorithmus und Computerumsetzung
  • Vom Bauraum zur optimierten Struktur
  • Beispiele aus Maschinenbau und Fahrzeugbau

Ausblick in die Computer Aided Internal Optimization (CAIO)-
Methode

  • Anwendung für Faserverbundwerkstoffe
  • Fasern entlang des Kraftflusses
  • (Hauptzugspannungstrajektorien)

Realisierung optimierter Strukturen mittels 3D-Druck

  • Potenziale des 3D-Drucks für den bionischen Leichtbau
  • 3D-Druck in der Luftfahrt und im Fahrzeugbau

Parametrische Optimierung mit der Evolutionsstrategie (ES)

Zielgruppe

  • Wer ist die Zielgruppe für diese Weiterbildung Bionischer Leichtbau?
  • Konstrukteure und Designer aller Branchen
  • Forschungs- und Entwicklungsingenieure
  • Berechnungsingenieure
  • Konstruktions- und Entwicklungsleiter
  • Innovationsbeauftragte

Ihr Seminarleiter Prof. Dr.-Ing. Michael Herdy – Ein Experte für Bionik

Prof. Herdy war im Fachgebiet Bionik und Evolutionstechnik der Technischen Universität Berlin tätig. Anschließend war er bei der

Firma Iteration GmbH mit der Anwendung von Evolutionsstrategien auf industrielle Optimierungsprobleme beschäftigt. Seit 1999 ist

er als Mitarbeiter der INPRO tätig. Dort ist er projektverantwortlich für Innovationsprojekte und Experte für Bionik. Des Weiteren ist er seit November 2013 im Vorstand des BIOKON e.V. (Forschungsgemeinschaft Bionik Kompetenznetz) und seit Juni 2016 Professor für Bionik an der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) in Berlin, wo er Bionik/Bionische Optimierung für Maschinenbauer lehrt.

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