Automatische Maschinenparametergenerierung: Im Bereich der Flechtprozesstechnik wurden bisher alle Flechtprogramme manuell am Robot Control Panel einprogrammiert und die Flechtparameter mit Hilfe von Analysetools berechnet. Diese sind über die Jahre am IFB aus Erfahrung und mit Hilfe von Literatur entstanden. Diese Parameter wurden in das CAM-Steuerprogramm FlexiCAM integriert und können nun erstmals zur Geflechtauslegung und automatischen Roboterbahnplanung verwendet werden.
Virtueller Flechtprozess: Im Bereich der Flechtsimulation wurden einfache Stab-Element-Ansätze durch Schalen-Element-Ansätze erweitert, wodurch Reibung, Geflechtabspannung und der Bedeckungsgrad einer höheren Prognosegüte unterliegen. Die Berücksichtigung der Prozessvariabilitäten ist Gegenstand aktueller Forschungsarbeiten. Hierfür werden expliziten Simulationen mit PAM-Crash und LS-Dyna durchgeführt.
Optische Messverfahren: Zur Validierung der Simulationsergebnisse wurde am IFB in Kooperation mit dem Faserinstitut Bremen e.V. ein optisches Messsystem entwickelt, mit dessen Hilfe Informationen über Faserwinkel, Bedeckungsgrad und Fadenbreite gewonnen werden können sowie eine Rückführung real geflochtener Textile in ein FE-Modell ermöglicht wird.
Datentransfer für Struktursimulation: Bisher wurden die Ergebnisse der Prozesssimulation zur Optimierung der Maschinenparameter genutzt. Eine Aussage über das strukturelle Verhalten konnte nicht getroffen werden. Gegenstand aktueller Forschungsarbeiten ist daher, die Verknüpfung von Prozess- und Struktursimulation im Sinne der virtuellen Prozesskette zu realisieren. Hierfür werden neben Voxel-Ansätzen auch Netzüberlagerungsmethoden untersucht.
FlexiCAM zur automatisierten Roboterpfadplanung für den Flechtprozess
Prozesssimulationsergebnisse eines biaxialen Geflechts mittels Schalenelementen
Optisches Messsystem zur textilen Charakterisierung und Simulationsvalidierung
Prozesskette zur FE-Modellerstellung real geflochtener Strukturen
Weiterführende Informationen & Förderprojekte
Ausgangssituation/Zielsetzung
- Die im Flechtprozess auftretende Variation soll untersucht und quantifiziert werden. Im besonderen Fokus steht der Einfluss der Prozessparameter auf die Geflechtqualität und die Abbildung dieser im numerischen Flechtprozess
- Um den Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften abzuschätzen soll zudem eine Methodik entwickelt werden, die numerischen Ergebnisse der Flechtprozesssimulation in die Struktursimulation zu übertragen und so einen Multiskalen-Ansatz zu realisieren
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Weiterführender Link
Ausgangssituation/Zielsetzung
- Die im Flechtprozess auftretenden Variationen der Faserarchitektur sollen erfasst und in detaillierte FE-Modelle rückgeführt werden
- Die gewonnenen Daten sollen zur virtuellen Flechtprozessoptimierung und Qualitätsanalyse herangezogen werden
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Ruben Czichos
M.Sc.Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Gruppenleiter der Forschungsgruppe Composite Simulation