Open Access

Thomas Strobel

• Bei der Entwicklung von Fahrwerksbauteilen ist gegenwärtig ein starker Wettbewerb bezüglich des besten Kompromisses zwischen Funktionalität, Masse und Wirtschaftlichkeit festzustellen. Aus diesen Gründen kommen üblicher Weise masseoptimierte Bauteile zum Einsatz, die bei hohen Steifigkeits- und Festigkeitsanforderungen mit Hilfe mathematischer Optimierungsverfahren gestaltet werden. Diese Arbeit umfasst die Entwicklung eines masseoptimierten Schwenklagers einer Pkw-Vorderachse bis zum Entwicklungsstand Technikträger-Prototyp. Aufbauend auf den Ergebnissen der Steifigkeits- und Festigkeitsberechnung des Referenzschwenklagers mittels FEM-Analyse in CATIA V5 wurden die Entwicklungsziele des neu zu konzipierenden Schwenklagers festgelegt. Bei gegebener Fertigungstechnologie (Aluminiumguss) wurden ausgewählte Verfahrensvarianten untersucht und aus wirtschaftlicher und technischer Sicht bewertet. Unter Berücksichtigung des maximal zur Verfügung stehenden Bauraums und der festgelegten Entwicklungsziele wurden unter Einsatz der Optimierungssoftware OptiStruct <Altair> unterschiedliche Designvorschläge generiert. Die Modellierung als Roh- und Fertigteil erfolgte unter Beachtung der Ergebnisse der Topologieoptimierung, des Bauraums und des Fertigungsverfahrens mittels der CAD-Software CATIA V5.