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Ansätze zum rechnerischen Festigkeitsnachweis von additiv gefertigten Bauteilen

Einer breiteren praktischen Anwendung der additiven Fertigung, z.B. in Form der Powder Bed Fusion, steht gegenwärtig entgegen, dass sicherheitsrelevante Bauteile im Allgemeinen mit hohem Aufwand experimentell nachgewiesen werden müssen. Eine kostengünstigere rechnerische Auslegung additiv gefertigter Bauteile behindern gegenwärtig noch fehlende durchgängige Lösungen im rechnerischen Festigkeitsnachweis und in der Sicherstellung der Fertigungsqualität.

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Produktdetails
Beschreibung

Der Berechnungsgang der FKM-Richtlinie "Rechnerischer Festigkeitsnachweis" ist in seinem gegenwärtigen Gültigkeitsbereich lückenlos aufbereitet. Um diesen Berechnungsgang auch auf additiv gefertigte Bauteile anwenden zu können, sind die entsprechenden Berechnungsparameter für additiv gefertigte Bauteile zu bestimmen. Derartige Berechnungsparameter, z. B. Wechselfestigkeitsfaktor, sind für spezielle Fälle bekannt, hier dargestellt anhand der Ergebnisse von Festigkeitsversuchen an Proben aus AlSi10Mg aus dem Forschungsvorhaben AMCOCS. Die Validierungsversuche und zugehörigen Berechnungen der Bauteilfestigkeit zeigen, dass eine Festigkeitsberechnung additiv gefertigter Bauteile nach der Methodik der vorhandenen FKM-Richtlinie möglich ist.

Weiterhin wird diskutiert, inwieweit messbare Parameter des Fertigungsprozesses verwendet werden können, um die Treffsicherheit des rechnerischen Festigkeitsnachweises zu verbessern.
Zusammenfassend wird ein Konzept für den rechnerischen Festigkeitsnachweis additiv gefertigter Bauteile vorgestellt, dass sich grundsätzlich an die Methodik der FKM-Richtlinie „Rechnerischer Festigkeitsnachweis“ anlehnt und die Berücksichtigung von festigkeitsrelevanten Fertigungsparametern ermöglichen sowie ein an die Möglichkeiten der Qualitätssicherung angepasstes Sicherheitskonzept beinhalten soll.

Artikelnummer: BF-2023-108

Titel: Ansätze zum rechnerischen Festigkeitsnachweis von additiv gefertigten Bauteilen
Autor(en): R. Rennert, T. Schiemann
DOI: 10.48447/BF-2023-108
Veranstaltung: DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
Jahr der Veröffentlichung: 2023
Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)
Sprache: Deutsch
Stichwörter: Additive Fertigung,Rechnerischer Festigkeitsnachweis,FKM-Richtlinie

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Autor(en): D. Kreuter, T. Westmeier

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Werkstoffqualifizierung für die zuverlässige Auslegung druckwasserstoffexponierter Komponenten

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Experimentelle und simulative Schwingfestigkeitsuntersuchungen von geschweißten Kupferverbindungen basierend auf der...

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Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

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90,00 €

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Autor(en): M. Smaga, E. Regitz, T. Beck

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Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

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Deutsch

25,00 €

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KI-basierte Beanspruchungsermittlung von Bauteilen in Kraftfahrzeugen bei Struktur- und Modalanregung

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

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