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VDI 6224 Blatt 3:2017 Edition

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Bionik – Bionische Strukturoptimierung im Rahmen eines ganzheitlichen Produktentstehungsprozesses

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DIN 2017-09 32
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Die Richtlinie legt die Vorgehensweise bei der Produktentwicklung und Optimierung von Leichtbaustrukturen auf Basis natürlicher Vorbildorganismen im Rahmen eines definierten Produktentstehungsprozesses im Strukturleichtbau fest. Dieser Prozess wird mit seinen Einzelschritten, das heißt Bauteilanalyse, Screening der biologischen Vorbilder, Entwicklung von Entwürfen, Optimierung der Entwürfe, finale Bewertung und technische Umsetzung, beschrieben. Er nutzt das Potenzial und die Vielfalt natürlicher Leichtbaustrukturen und verbindet sie mit den Prinzipien von Evolution und Wachstum. Die Richtlinie führt den ELiSE-Prozess als Beispiel eines solchen Produktentstehungsprozesses an. Das Prozessprinzip ist grundsätzlich auf andere technische Problemstellungen übertragbar. Die Richtlinie konzentriert sich hauptsächlich auf die Anforderungen an den Leichtbau, insbesondere im Sinne von Strukturoptimierung hinsichtlich Steifigkeit und Spannungsminimierung. Unter vorher definierten technischen Randbedingungen und gegebenenfalls Fertigungsrestriktionen erfolgt eine Bauteilkonstruktion derart, dass alle gegebenen Lastfälle mit möglichst wenig Material ertragen werden können und dass eine homogene Spannungsverteilung vorherrscht. Zentrale Randbedingungen sind statisch und dynamisch wirkende Kräfte sowie Crashlastfälle. Der Anwender der Richtlinie kann die bionischen Optimierungsmethoden als effektives Werkzeug zur Erhöhung von Lebensdauer und zur Verringerung des Gewichts von Bauteilen nutzen. Die Richtlinie richtet sich an Ingenieure unterschiedlichster Branchen und Fachrichtungen in ihren Funktionen als Projektmanager, Produktentwickler, Prozessoptimierer, Konstrukteur oder Berechnungsingenieur sowie an alle mit der Konstruktion und Beurteilung lasttragender Strukturen Betrauter.*www.vdi.de/6224

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