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Forschung und Entwicklung
Innovationen für unsere Kunden

Was uns bewegt?

Forschung und Entwicklung

Als KMU sind wir ein gerne gesehener Partner in Forschungs- und Entwicklungsprojekten. Seit Jahren sind wir im FKM-Arbeitskreis des Forschungskuratoriums Maschinenbau des VDMA tätig. Durch die Beteiligung an zahlreichen projektbegleitenden Ausschüssen und am Redaktionskreis leisten wir einen aktiven Beitrag zur Weiterentwicklung der FKM-Richtlinie. Für unsere Kunden heißt das: wir sind auf dem aktuellen Stand der Entwicklung und noch ein Stückchen weiter.

Neben unseren Aktivitäten im FKM-Arbeitskreis sind wir regelmäßig in Arbeitskreisen der FOSTA tätig, z.B. zum Thema Kleben hochdynamisch belasteter Bauteile.

Regelmäßig entwickeln wir eigene Forschungs- und Entwicklungsprojekte und setzen diese gefördert oder mit internen Mitteln um.

Unser aktuelles Forschungsprojekt gefördert vom Land Hessen Staatskanzlei und der WIBank:

  • Distr@l Projekt-Nr. 20_0081_2A: Entwicklung einer Software für den Festigkeitsnachweis von Schweißnähten

Schweißnähte sind eines der wichtigsten Verbindungsmittel in der Technik. Bei wechselnder Belastung sind sie in den allermeisten Fällen die versagenskritischen Schwachstellen. Der Nachweis von Schweißnähten erfolgt nach verschiedensten Regelwerken je nach Einsatz der Schweißnaht.

Die Bewertung von Schweißnähten ist, auch in der simulationsgetriebenen Produktentwicklung, eine Herausforderung. Aufgrund der besonderen Eigenschaften der Schweißnähte sind aufwändige rechnerische Methoden zur Führung des Nachweises erforderlich.

Im Rahmen dieses Projektes soll in einem Zeitraum von November 2020 bis Ende Oktober 2022 eine Software erstellt werden, die einen Schweißnahtnachweis entsprechend FKM-Richtlinie, Eurocode oder IIW-Richtlinie vollautomatisiert und richtlinienkonform und damit prüffähig durchführt. Aktuelle Forschungsergebnisse und die geplanten Erweiterungen in der FKM-Richtlinie sowie dem Eurocode sollen dabei ebenfalls berücksichtig werden.

Unterstützt werden soll ein automatisierter Nachweis mittels Struktur- oder Kerbspannungen, die auf Basis eines FE-Modells durch die Software ermittelt werden. Schnittstellen werden zu ANSYS, Abaqus und HyperWorks implementiert. Um die Automatisierungspotentiale zu erschließen, sind insbesondere bei der Erkennung der lokalen Nahtsituation durch die Software Innovationen, z.B. durch den Einsatz von Verfahren der Mustererkennung, erforderlich, die im Rahmen des Projektes umgesetzt werden sollen.

Begleitet wird dieses Projekt durch unseren Verbundpartner, der Technische Universität Darmstadt, durch das Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik mit dem Fachgebiet Werkstoffmechanik (IFSW) und Systemzuverlässigkeit, Adaptronik und Maschinenakustik (SAM).

Durch die geplanten Arbeiten der wissenschaftlichen Projektpartner soll die Anwendbarkeit der Struktur- und Kerbspannungskonzepte für weitere in der Praxis übliche Nahttypen (Steckschweißverbindungen) und Nachweissituationen (Nahtende, Nahtwurzel) untersucht werden, die aktuell in den Richtlinien nicht berücksichtigt sind und daher in der Praxis offene Fragen aufwerfen. Die gewonnen Erkenntnisse werden im Anschluss durch ihf in der Software implementiert und somit in die industrielle Anwendung übertragen.

Die Vorteile gegenüber dem Stand der Technik bestehen in einer erheblichen Beschleunigung des normativen Nachweisvorgangs und höherer Sicherheit durch eine erhöhte Nachweisdichte.

Ermöglicht wird uns dieses Projekt durch eine finanzielle Förderung des Landes Hessen in Zusammenarbeit mit der WIBank.

Zu den letzten erfolgreich bearbeiteten Forschungsprojekten gehören:

  • Das HA-Projekt-Nr. 489/16-01: Entwicklung einer Software zum Festigkeitsnachweis basierend auf der FKM-Richtlinie nichtlinear.
  • Die Mitarbeit am Projekt HA-Projekt-Nr. 31112-01: Vorauslegung von PKW-Strukturen hinsichtlich Betriebsfestigkeit.
  • Das ZIM-Projekt EP091110: Erforschung von Skalierungsgesetzmäßigkeiten bei der Auslegung von rotierenden Maschinen am Beispiel von Großturboladern.