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Virtueller Prototyp einer Erntemaschine am Festigkeitsprüfstand

Die Fahrzeugstruktur von landwirtschaftlichen Maschinen wird im Betrieb durch unterschiedliche Fahrzustände belastet. Für die Erprobung der Betriebsfestigkeit im Rahmen der Fahrzeugentwicklung bei CLAAS wurde ein Rollenprüfstand entwickelt und ein Prüfprogramm erstellt, welches die Bodenanregung reproduziert. Im Zuge der Entwicklung einer neuen, größeren Fahrzeugvariante eines selbstfahrenden Feldhäckslers (SFH) wurde gemeinsam mit dem Engineering Center Steyr ein Berechnungsprozess entwickelt, welcher eine Festigkeitsberechnung basierend auf den Rollenprüfstandslasten ermöglicht. Durch die Anwendung des Berechnungsprozesses in der Designphase soll ein Prototyp entwickelt werden, welcher die Erprobung auf dem Rollenprüfstand zuverlässig besteht.

 

Im ersten…

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Die Fahrzeugstruktur von landwirtschaftlichen Maschinen wird im Betrieb durch unterschiedliche Fahrzustände belastet. Für die Erprobung der Betriebsfestigkeit im Rahmen der Fahrzeugentwicklung bei CLAAS wurde ein Rollenprüfstand entwickelt und ein Prüfprogramm erstellt, welches die Bodenanregung reproduziert. Im Zuge der Entwicklung einer neuen, größeren Fahrzeugvariante eines selbstfahrenden Feldhäckslers (SFH) wurde gemeinsam mit dem Engineering Center Steyr ein Berechnungsprozess entwickelt, welcher eine Festigkeitsberechnung basierend auf den Rollenprüfstandslasten ermöglicht. Durch die Anwendung des Berechnungsprozesses in der Designphase soll ein Prototyp entwickelt werden, welcher die Erprobung auf dem Rollenprüfstand zuverlässig besteht.

 

Im ersten Schritt wurde ein Simulationskonzept erarbeitet, welches einerseits die Rollenbelastungen auf ein Mehrkörpersimulationsmodell übertragen kann und andererseits so anpassbar ist, dass modifizierte Anregungen auf ein anderes Fahrzeug übertragen werden können. Basierend auf Kraft-, Dehnungs- und Beschleunigungsmessungen an einem existierenden SFH am Rollenprüfstand wurden mit Hilfe der virtuellen Iteration die dynamischen Anregungen generiert. Ebenso konnte die Modellgüte validiert werden, da durch die Messungen ein überbestimmtes System zur Verfügung stand. Die simulierten Belastungen der Rahmenstruktur wurden in die Betriebsfestigkeitssoftware übertragen und die Schädigung entsprechend dem Prüfprogramm berechnet. Durch einen Vergleich mit am Fahrzeug aufgetretenen Schäden konnten die Schädigungsergebnisse abgeglichen werden. Im finalen Schritt wurden die Anregung für das neue Fahrzeug modifiziert und die dynamische Simulation sowie die Schädigungsrechnung durchgeführt.

Reference
BF-2023-082

Title
Virtueller Prototyp einer Erntemaschine am Festigkeitsprüfstand
Author(s)
O. Grieshofer, M. Fischer, J. Nöring
DOI
10.48447/BF-2023-082
Event
DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
Year of publication
2023
Publication type
conference paper (PDF)
Language
German
Keywords
Rollenprüfstand,Erntemaschine,virtueller Prototyp,Lastübertragung

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Experimentelle und simulative Schwingfestigkeitsuntersuchungen von geschweißten Kupferverbindungen basierend auf der Realgeometrie
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Werkstoffqualifizierung für die zuverlässige Auslegung druckwasserstoffexponierter Komponenten
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K. Bauer-Troßmann, S. Bucher, S. Laue, S. Schönborn
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
2023
conference paper (PDF)
German
Wasserstoff,Werkstoffqualifizierung,Temperatureinfluss,Prüftechnik
Price €25.00
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Einsatz eines virtuellen Modells zur Ermittlung der Prüffähigkeit auf einem Gesamtfahrzeugprüfstand.
Author(s): T. Bruder, G. Toplack, G. Jung, S. Chéreau
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
2023
conference paper (PDF)
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Einsatz eines virtuellen Modells zur Ermittlung der Prüffähigkeit auf einem Gesamtfahrzeugprüfstand.
Einsatz eines virtuellen Modells zur Ermittlung der Prüffähigkeit auf einem Gesamtfahrzeugprüfstand.
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
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conference paper (PDF)
German
Betriebsfestigkeitsabsicherung,Gesamtfahrzeugprüfstand,Modellierung
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Multikriterielle Optimierung von Leichtbaustrukturen unter Berücksichtigung der Strukturdynamik und Betriebsfestigkeit
Author(s): W. Kaal, J. Baumgartner, C. Tamm, M. Budnik
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
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conference paper (PDF)
German
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Multikriterielle Optimierung von Leichtbaustrukturen unter Berücksichtigung der Strukturdynamik und Betriebsfestigkeit
Multikriterielle Optimierung von Leichtbaustrukturen unter Berücksichtigung der Strukturdynamik und Betriebsfestigkeit
W. Kaal, J. Baumgartner, C. Tamm, M. Budnik
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
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Einführung eines elektronischen Laborbuches – Fortschritte in der Digitalisierung im Rahmen des Forschungsdatenmanagements in der Betriebsfestigkeit
Author(s): M. Smaga, E. Regitz, T. Beck
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Einführung eines elektronischen Laborbuches – Fortschritte in der Digitalisierung im Rahmen des Forschungsdatenmanagements in der Betriebsfestigkeit
M. Smaga, E. Regitz, T. Beck
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
2023
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M. Smaga, E. Regitz, T. Beck
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
2023
conference paper (PDF)
German
eLabFTW,Meta-Daten,Ermüdung,Digitalisierung
Price €25.00
Online only
Ansätze zum rechnerischen Festigkeitsnachweis von additiv gefertigten Bauteilen
Author(s): R. Rennert, T. Schiemann
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
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Ansätze zum rechnerischen Festigkeitsnachweis von additiv gefertigten Bauteilen
Ansätze zum rechnerischen Festigkeitsnachweis von additiv gefertigten Bauteilen
R. Rennert, T. Schiemann
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Additive Fertigung,Rechnerischer Festigkeitsnachweis,FKM-Richtlinie
Price €25.00
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Author(s): K. Wilde, M. Schlotterbeck, T. Jung, M. Burger
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conference paper (PDF)
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Price €25.00
Online only
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Author(s): S. Fliegener, J. M. Dominguez, J. Francisco Morgado, H. U. Kobialka, T. Kraft, M. Luke, J. Rosenberger, J. Tlatlik
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Digitale Methoden für die Lebensdauerbewertung am Beispiel hochfester Stähle
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Digitale Methoden für die Lebensdauerbewertung am Beispiel hochfester Stähle
S. Fliegener, J. M. Dominguez, J. Francisco Morgado, H. U. Kobialka, T. Kraft, M. Luke, J. Rosenberger, J. Tlatlik
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
2023
conference paper (PDF)
German
lebensdauer stahl digitalisierung ontologie machine-learning
Price €25.00
Online only
Virtuelle Vibrationslastableitung: Eine Soft Sensor Anwendung
Author(s): D. Kreuter, T. Westmeier
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Virtuelle Vibrationslastableitung: Eine Soft Sensor Anwendung
Virtuelle Vibrationslastableitung: Eine Soft Sensor Anwendung
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D. Kreuter, T. Westmeier
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
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conference paper (PDF)
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Soft Sensor,Vibration,Machine Learning,Lastableitung
Price €25.00
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SCHWINGFESTIGKEIT DES SINTERSTAHLS DIESTALOY AE + 0,6 % C BEI BEANSPRUCHUNG MIT VARIABLER AMPLITUDE
Author(s): L. Masendorf, A. Esderts
10.48447/BF-2023-107
DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
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conference paper (PDF)
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SCHWINGFESTIGKEIT DES SINTERSTAHLS DIESTALOY AE + 0,6 % C BEI BEANSPRUCHUNG MIT VARIABLER AMPLITUDE
L. Masendorf, A. Esderts
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Variable Amplitude,Sinterstahl,Reihenfolgeeinfluss,Omission
Price €25.00
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VIRTUELLE SENSOREN FÜR BAUTEILBELASTUNGEN
Author(s): T. Arnold, S. Glane, F. Grober, L. Muth, W. Sextro
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
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VIRTUELLE SENSOREN FÜR BAUTEILBELASTUNGEN
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
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VIRTUELLE SENSOREN FÜR BAUTEILBELASTUNGEN
T. Arnold, S. Glane, F. Grober, L. Muth, W. Sextro
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
2023
conference paper (PDF)
German
Machine Learning,hybride Modellierung,Automotive Time Series,Echtzeitanwendung,Hochfrequente Signale und CAN
Price €25.00
Online only
KI-BASIERTE BEANSPRUCHUNGSERMITTLUNG VON BAUTEILEN IN KRAFTFAHRZEUGEN BEI STRUKTUR- UND MODALANREGUNG
Author(s): F. Bilger, S. Chéreau, T. Bruder
10.48447/BF-2023-105
DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
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KI-BASIERTE BEANSPRUCHUNGSERMITTLUNG VON BAUTEILEN IN KRAFTFAHRZEUGEN BEI STRUKTUR- UND MODALANREGUNG
KI-BASIERTE BEANSPRUCHUNGSERMITTLUNG VON BAUTEILEN IN KRAFTFAHRZEUGEN BEI STRUKTUR- UND MODALANREGUNG
F. Bilger, S. Chéreau, T. Bruder
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
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Betriebsfestigkeitsauslegung,Beanspruchungszustandsermittlung,Bauteilcharakterisierung,Predictive Maintenance
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