Anisotrope dynamische Dauerfestigkeitsberechnung einer geschmiedeten Kurbelwelle: Vorstellung neuer Berechnungsmoglichkeiten durch Berucksichtigung von Materialeffekten aus der Herstellung

摘要

Es wird der Workflow zur Ermittlung der dynamischen Festigkeit mit der Software FEMFAT fur den Innenradius eines Kurbelzapfens (einer Automobil-Motor-Kurbelwelle) unter dem Einfluss des Schmiedeprozesses berechnet. Im ersten Schritt wird eine Mehrkorper Simulation mit der Software EXCITE durchgefuhrt, um die dynamische Reaktion des Motorantriebs hinsichtlich der wirkenden Gaskrafte (unter Verwendung von EHD Lagerelementen und elastischen Korpern) zu erhalten. Im Anschluss werden die Einheitsspannungen des Innenradius in jedem Zeitschritt berechnet und superponiert, um den dynamischen Sicherheitsfaktor zu berechnen. In der Analyse des Sicherheitsfaktors sind die Einflusse der Anisotropie des Werkstoffes sowie der Eigenspannungen zufolge der Warmebehandlung inkludiert. Dieser umfangreiche Workflow erlaubt die Optimierung der Geometrie der Kurbelwelle UND des vorhergehenden Schmiedeprozesses, um somit einen Betrag zur Gewichts- und auch Schadstoff-Reduktion leisten zu konnen.