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Leichtbau

Leichtbau
Autor: Team Mechanik
Datum: 27.11.2013

Leichtbau

a = F/m - Vortrieb durch Leichtbau
[FEM Wheel]

Masse ist der Feind jeder Beschleunigung.

An jedem Bauteil versuchen wir, unter Beibehaltung der notwendigen Stabilität, das Gewicht auf ein Minimum zu reduzieren. Finite-Elemente Analysen helfen dabei, die Belastungsstruktur genau zu verstehen. Material kann dann genau dort abgetragen werden, wo es nicht zur Stabilität beiträgt.

Bei dem dargestellten Bauteil handelt es sich um ein ca. 2 cm breites Zahnrad aus Vollmaterial. Die FEM Analyse zeigt, dass das Zahnrad auf bis zu 2mm (!) heruntergedreht werden könnte, ohne das vom Hersteller spezifizierte Material zu überlasten. Weil weder Material noch Simulation und schon gar nicht die Bearbeitungsverfahren perfekt sind, werden Sicherheiten aufaddiert, um ein Versagen wirklich auszuschließen.

Das Zahnrad wird also auf etwa 3mm Breite abgedreht und mit den dargestellten Bohrungen versehen. In diesem Beispiel können durch belastungsgerechte Anpassungen über 50% des Bauteilgewichtes eingespart werden.