Leichtbau durch Funktionsintegration

Inhaltsverzeichnis

1. Frontmatter

2. Kapitel 1. Der Forschungscampus ARENA2036

   Max Hoßfeld, Clemens Ackermann

   Zusammenfassung

   ARENA2036 ist Teil der Forschungscampusinitiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) und als solcher Teil der Erprobung einer neuartigen, strategischen Forschungsstruktur in Deutschland.

3. Kapitel 2. Leichtbau durch Funktionsintegration

   Max Hoßfeld

   Zusammenfassung

   Ziel des Leichtbaus als Konstruktionsphilosophie ist die Ressourcenschonung über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg, beginnend mit der Reduzierung des zur Erfüllung der Bauteilfunktionen eingesetzten Werkstoffvolumens über die Verminderung der Aufwendungen für Fertigung und Montage bis hin zur Reduktion der Kosten für Nutzung, Unterhalt und der Möglichkeiten einer weiteren Verwertung. Eine besondere Rolle kommt dem Leichtbau bei bewegten oder häufig beschleunigten Massen wie etwa Flugzeugen, Schienen- oder insbesondere Straßenfahrzeugen zu. In diesen Bereichen können durch Leichtbauweisen direkt Verbesserungen von Schlüsselkriterien wie etwa Nutzlast und Leistungsgewicht, Verbrauch und Emissionen oder Verschleiß erreicht werden.

4. Kapitel 3. Bewertung existierender Ansätze und neuer Ideen zur Funktionalisierung

   Stefan Zuleger

   Zusammenfassung

   Dieses Kapitel definiert zunächst Untersuchungsgegenstand und -umfang des Projekts LeiFu. Nach einer Beschreibung der Bodenstruktur und deren Aufbau werden die funktionellen, geometrischen und Schnittstellenanforderungen definiert und Integrationspotenziale untersucht. Basierend auf diesen Ergebnissen erfolgt die Ausarbeitung neuer Ideen und eine Bewertung und Priorisierung verschiedener Ansätze der Funktionsintegration.

5. 4. Konzeptentwicklung für ein funktionsintegriertes Bodenmodul

   Sebastian Vohrer, Gundolf Kopp

   Zusammenfassung

   In der Literatur sind zahlreiche Vorgehensweisen und Ablaufpläne zur Entwicklung technischer Produkte bekannt. (Laut Kopp Auslegung und Dimensionierung von großflächigen polyurethanbasierten Sandwichbauteilen unter Berücksichtigung von konzeptionellen und fertigungstechnischen Einflüssen. Dissertation, Universität Stuttgart, 2015) liegt den gängigen Vorgehensweisen eine gemeinsame Vorgehenslogik zugrunde. Diese kann nach Pahl/Beitz in vier grundlegende Phasen gegliedert werden: „(Aufgabe) Klären“, „Konzipieren“, „Entwerfen“ und „Ausarbeiten“.

6. 5. Technologieentwicklung

   Karim Bharoun

   Zusammenfassung

   Im folgenden Kapitel wird die Tauglichkeitsbewertung der Einzeltechnologien besprochen, auf deren Basis die Eignung zur Integration in den Demonstrator beurteilt wurde.

7. 6. Demonstrator

   Daniel Michaelis

   Zusammenfassung

   Dieses Kapitel befasst sich mit dem Aufbau eines funktionalen Demonstrators. Hierbei wird sowohl auf die eigentliche Fertigung als auch die Montage eingegangen.

8. Kapitel 7. Funktionale Tests am Demonstrator

   Klaus Fürderer, Maximilian Hardt, Peter Middendorf

   Zusammenfassung

   Zur Validierung der integrierten Funktionen wurden funktionale Tests an Komponenten des LeiFu-Unterbodens durchgeführt. Hierbei wurden exemplarisch das Crashverhalten, das NVH-Verhalten, die thermische Isolation bzw. Abstrahlung sowie integrierte elektrische als auch sensorische Funktionen experimentell validiert. Des Weiteren erfolgt in Kap. 8 die Analyse und Bewertung der Herstellungskosten des LeiFu-Bodenmoduls, anhand einer seriennahen Prozesskette.

9. Kapitel 8. Kostenanalyse Gesamtbodenmodul

   Maximilian Hardt, Peter Middendorf

   Zusammenfassung

   Bei der Entwicklung funktionsintegrierter Bauteile aus Faserverbundkunststoffen sind, neben den technischen Herausforderungen, auch die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen von großem Interesse. Im Rahmen des Projekts LeiFu wurden die Herstellkosten verschiedener Komponentengruppen berechnet. Inhalt der Bewertung Leichtbaukosten ist eine Analyse der Kostenstruktur des LeiFu-Bodenmoduls.