Abstract. The use of lightweight constructions is aimed at the minimization of the structural weight. Widely used in aerospace engineering and characterized by the use of expensive materials, lightweight constructions are now becoming standard in the automobile industry as well.
This paper starts with examples of natural and technical
lightweight constructions. Thereon follow some well-known modelling techniques,
such as the finite element method and the multi-body simulation technique. After
that, new approaches to modelling in lightweight constructions are shown. The
system identification with artificial intelligence techniques, pneumatic finite
difference elements using a force-densitymethod and a graph-based design tool
for a holistic view of geometry, function and documentation are presented.
Zusammenfassung Die Verwendung von Leichtbaukonstruktionen
führt gegenüber konventionellen Konstruktionen zu erheblichen
Gewichtseinsparungen. Zunächst in der Luft- und Raumfahrt praktiziert und durch
den Einsatz teurer Werkstoffe gekennzeichnet setzt sich der Leichtbau vermehrt
auch in der Großserienfertigung des Fahrzeugbaus durch.
Dieser Beitrag zeigt zunächst besondere Leichtbaukonstruktionen aus Natur und Technik. Anschließend werden einige klassische Modellbildungsverfahren, wie die Finite Element Methode und die Mehrkörpermodellierung angesprochen. Den Abschluß bilden neuartige Verfahren zur Modellbildung im Leichtbau wie Methoden der künstlichen Intelligenz, pneumatische FD-Elemente mit der Kraftdichtemethode und ein graphenbasierter Ansatz für ein Entwurfswerkzeug zur ganzheitlichen Betrachtung von Form, Funktion und Dokumentation.
| Keywords | Modeling; light-weight
structures; finite elements; design grammars; Modellbildung; Leichtbau; Finite Elemente; Entwurfsgrammatiken |