Aufgabenstellung

Femto Engineering hat eine Vergleichsrechnung zwischen zwei Heckportalen durchgeführt. Zum einen das derzeit verbaute Standardportal, zum anderen ein höhenverstellbares modifiziertes Heckportal. Für das Standardportal wurden bereits praktische Test durchgeführt. Die Simulation sollte zunächst die Ergebnisse des Standardportals verifizieren . Danach sollte die höhenverstellbare modifizierte Konstruktion ebenfalls berechnet werden und mit den Daten des Standardportals verglichen werden.

(Links: Standardportal. Rechts: Modifiziertes Portal)

Unsere Herangehensweise

In einem Luftsacktest wurden an fünf Punkten die Verformung an einem Standardheckportal gemessen. Siehe Foto. Das Modell des Standardportals wurde dann zunächst mit Schalenelemente und mit Balkenelementen der entsprechenden Dicke vernetzt. Als Ersatzsteifigkeit der Plane und der Dachgeometrie wurden Federn mit Steifigkeiten verwendet, die durch Validierung der FEM Ergebnisse mit dem Praxistest ermittelt wurden. Die Federsteifigkeiten im Modell für Dach, Holm und Seite wurden dahingehend angepasst, dass die Verformungen im Test und in der Berechnung ungefähr übereinstimmen.

Mit den vorhandenen Materialdaten und Federsteifigkeiten konnten die Randbedingungen definiert werden und eine FEM Analyse an dem modifizierten Heckportal durchgeführt werden.

Resultate

Durch die resultierenden Verformungen und Spannungen konnte das modifizierte Portal vorab und ohne Prototypenbau auf Schwachstellen überprüft und an diesen verbessert werden. Die ermittelten Verformungen liessen Rückschlüße darauf zu, ob das modifizierte Portal den Luftsacktest in der Praxis besteht oder nicht.