Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Numerisch gestützte Geometrieoptimierung von Elastomer-Antriebslagern zur zielgerichteten NVH-Auslegung

Das Vorhaben „NVH-Optimierung von Elastomer-Antriebslagern“ befasst sich mit der Optimierung des dynamischen Übertragungsverhaltens von Elastomerdämpfungselementen durch geometrische Anpassung am Beispiel hybrider Fahrzeugantriebe. Das Forschungsziel besteht in der Entwicklung einer Methodik zur rechnergestützten Geometrieoptimierung von Dämofungsementen unter Berücksichtig des akustischen Verhaltens des Gesamtsystems. Dafür werden zunächst CAE- und Transferpfadanalyse-Modelle dieses Gesamtsystems erstellt, wobei eine für KMU einfach anwendbare Form der Systemdiskretisierung genutzt wird. Mit Hilfe von Messungen an Einzelkomponenten und im Gesamtfahrzeug werden die erstellten Modelle validiert und eine ausreichende Datenbasis für die nachfolgende Geometrieoptimierung erstellt. Unter Verwendung der zu entwickelnden Methode zur nichtlinearen Topologieoptimierung wird die Geometrie der Lager so angepasst, dass das Übertragungsverhalten bestmöglich der Zielfunktion entspricht, welche aus den zugehörigen Messdaten abgeleitet wird. Die Fähigkeit, Elastomerbauteile passgenau an spezifische Anwendungsbedingungen anzupassen, hat das Potential, die vom Kunden wahrgenommene Qualität der zugehörigen Produkte signifikant zu verbessern. Die geplante vollständig rechnergestützte Umsetzung des Designprozesses ermöglicht KMU, sich mit passgenauen Produkten auf den schnell veränderlichen Markt einzustellen und ihre Position im Wettbewerb zu stärken. Ein weiterer Vorteil für KMU ist in der Verwendung von standardisierter Software (bspw. FE-Software) zu sehen, wodurch eine kostenintensive Anschaffung hochspezialisierter Software für die KMU nicht notwendig ist. Darüber hinaus bietet das zu entwickelnde Verfahren den Vorteil, Komponenten in Form von Blackbox-Modellen zu beschreiben, um somit einen anonymisierten Datenaustausch zwischen Projekt- und Entwicklungspartnern zu realisieren, ohne dass CAD-Modelle oder andere produktspezifische Daten preisgegeben werden müssen.