Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF
Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

Realitätsnah simulieren

Komplementär zu unseren experimentellen Prüfdienstleistungen finden Sie im Fraunhofer LBF ein umfangreiches Angebot an Simulationslösungen. Wir bieten die numerische Analyse von Systemen, ihre Optimierung und auch die Neuentwicklung von passiven und aktiven Teil- oder Gesamtsystemen.

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Systemanalyse und Bewertung:

Wir beurteilen Komponenten und Systeme nach statischen, dynamischen, zyklischen und multiphysikalischen Gesichtspunkten:

  • Numerische Bauteilbewertung unter Berücksichtigung der Fertigung (Urformen, Umformen, Fügen, Kerben, Eigenspannungen)
  • Rechnerische Lebensdauerabschätzung und Betriebslastensimulation auf Basis gemessener Belastungen
  • Simulation inhomogener Werkstoffsysteme, z. B. Verbundwerkstoffe
  • Berücksichtigung des nichtlinearen Werkstoffverhaltens
  • Analyse elektromechanischer, thermomechanischer und vibroakustischer Systeme

Know-how verbessert Entwicklungsprozesse

Wir dimensionieren Komponenten und Bauteile bedarfsgerecht:

  • Topologie- und Gestaltoptimierung im Hinblick auf Funktionalität, Betriebsfestigkeit, Leichtbau und Fertigungsrestriktionen
  • Lastdatenableitung, z. B. durch Mehrkörpersimulation, auch unter Verwendung domänenübergreifender Simulationen
  • Entwicklung mechatronischer und adaptronischer Systeme

Wir entwickeln Modelle zur realistischen Beschreibung des Werkstoff-, Bauteil- und Systemverhaltens:

  • Modellierung von Komponenten (Aktoren und Sensoren) auf Basis von Funktionswerkstoffen mit elektromechanischer Kopplung (piezoelektrische Wandler, elektroaktive Elastomere,
    magnetorheologische Fluide, Formgedächtnislegierungen)
  • Entwicklung nichtlinearer Werkstoff- und Strukturmodelle
    (z. B. Elastomermodelle, Verbundwerkstoffe)
  • Multidisziplinäre Simulation, Kopplung von Simulationscodes
  • Überführen von Modellen in Echtzeitanwendungen

Umsetzung von Vorschriften, Normen und Zulassungsbedingungen
in effiziente und auf den Entwicklungsprozess abgestimmte Nachweisverfahren der Systemeigenschaften. Beispiele:

  • Erarbeitung kombinierter Nachweisverfahren (Versuch / Simulation) für die Sicherheit von Bauteilen
  • Entwicklung von Methoden zur Bewertung der Betriebsfestigkeit
    von Metall- und Keramikbauteilen sowie von Bauteilen aus verstärkten und unverstärkten Kunststoffen