A4 | Teilprojekt A4: Entwicklung von Modellierungsfunktionen für flächige Bauteile

Problemstellung

Moderne CAD-Systeme bieten als Entwicklungsumgebung für die Konstruktion und Modellierung flächiger Bauteilen umfangreiche Funktionalitäten an. Dazu stehen Modellierungs- und Manipulationsfunktionen zur Beschreibung parametrischer Flächenstrukturen zur Verfügung. Diese sind meist als spezielle Arbeitsumgebungen für spezielle Fertigungsverfahren, etwa das Tiefziehen, oder für spezielle Einsatzbereiche, etwa dem Flugzeugbau, in die CAD-Systeme integriert.

Flächige Bauteile mit verzweigten Strukturen werden durch Tiefziehen von profilierten, verzweigten Blechbauteilen hergestellt. Sie weisen eine komplexe Struktur, kombiniert aus Freiformflächen durch Tiefziehen und verzweigten Strukturen durch Spaltbiegen, auf. Eine Kombination von Flächenstrukturen und Verzweigungen wird von 3D-Modellierungsumgebungen nicht unterstützt.

Zielsetzung

Im Hinblick auf das neue, um flächige Bauteile mit verzweigten Strukturen erweiterte Produktspektrum ist deren Repräsentation und Präsentation in CAD-Systemen mit den konventionell eingesetzten Modellierungsverfahren, wie beispielsweise der Verknüpfungs- oder der Sweep-Modellierung, zwar denkbar, jedoch sind diese nicht geeignet, insbesondere die Konstruktion flächiger, integral verzweigter Blechbauteile gezielt zu unterstützen.

Der wissenschaftliche Ansatz in diesem Teilprojekt besteht darin, neue Methoden und Werkzeuge zur geometrischen Modellierung integral verzweigter, flächiger Blechbauteile insbesondere auf der Basis algorithmisch generierter Lösungsbäume zu entwickeln.