CFK und GFK – Leichtbau gezielt entwickeln und Bauteile materialeffizient auslegen

Faserverbundwerkstoffe wie CFK und GFK ermöglichen Konstruktionen, die leichter, steifer und zugleich belastbarer sind als klassische Materialien. Ihre Eigenschaften entstehen jedoch erst durch den gezielten Lagenaufbau und die Faserorientierung – und müssen daher bereits im Entwicklungsprozess präzise bewertet werden.

Mit numerischen FE-Simulationen lassen sich diese Materialeffekte unter verschiedenen Lastbedingungen realitätsnah abbilden. So können Bauteile effizienter, langlebiger und mit geringerem Materialeinsatz entwickelt werden.

CASE STUDY

_____________

Durch die virtuelle Auslegung des Lagenaufbaus wurde früh sichtbar, welche Kombination aus Wickelwinkeln und Faserlagen die hohen Anforderungen an Betriebs- und Berstsicherheit erfüllt. Anpassungen an Dome-Übergängen und eine zusätzliche spiralförmige Lage verlagerten die kritische Zone wie gefordert aus dem Dom- in den Umfangsbereich – ganz ohne weitere physische Prototypen. 

Das Ergebnis: ein belastbares, materialeffizientes Tankdesign und eine fundierte Entscheidungsbasis, die Entwicklungszeiten deutlich verkürzt.

Unsere Leistungen im Bereich CFK/GFK

  • Statische Festigkeitsanalysen
    Wir beurteilen die Tragfähigkeit des Lagenverbunds unter statischen Lasten und prüfen, ob alle geforderten Festigkeits- und Steifigkeitswerte erreicht werden.
  • Dynamische Festigkeitsanalysen
    Auch unter wechselnden und dynamischen Belastungen muss ein Laminat zuverlässig arbeiten – diese Betriebsbeanspruchungen analysieren wir detailliert.
  • Variantenberechnung für den optimalen Lagenaufbau
    Durch den Vergleich unterschiedlicher Faserausrichtungen und Laminatstrukturen identifizieren wir den Aufbau, der Gewicht, Festigkeit und Steifigkeit optimal vereint.
  • Lebensdauer- und Schädigungsbewertung
    Wir untersuchen das Ermüdungsverhalten des Materials und bewerten mögliche Schädigungsmechanismen wie Delamination oder lokale Überlastungen.
  • Beratung zu Faserorientierung, Laminatdesign und konstruktiven Leichtbaukonzepten
    Auf Basis der Simulationsergebnisse unterstützen wir bei der werkstoffgerechten Auslegung und der Auswahl eines geeigneten Lagenaufbaus für die jeweilige Anwendung.

Kontaktieren Sie mich gerne persönlich

________

Ich unterstütze Sie gerne bei numerischen Simulationen und berate Sie beim Erarbeiten, Optimieren und Automatisieren Ihrer Simulationsprozesse.

Frederic Priesack

+49 (931) 49708 - 282
Priesack@woelfel.de
Kontaktformular

Studium

Maschinenbau / Energietechnik

Akademischer Grad

Master of Science

Berufliches Motto

Mit Spaß bei der Arbeit entstehen die besten Ergebnisse

Das begeistert mich an meiner Arbeit bei Wölfel

Familiäres Umfeld, spannende Aufgaben, beste Entwicklungschancen – und ein Unternehmen als Vorbild und Vorreiter.