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BionikBiologie und Technik
Wortherkunft
Bionik =Biologie und Technik
engl.
biomimetics
(bios = Leben + mimesis = Nachahmung)
Anwendungen
• Winglets bei Flugzeugen
• Unbenetzbarkeit – „Lotuseffekt“
• Riblet-Folie für Schwimmer und Flugzeuge
• Strukturoptimierung von Bauteilen
Kraftflussgerechte Gestaltung
→ Bionik• Wachstum von Bäumen und Knochen• keine rechten Winkeln• keine ebenen Flächen
→ Gießen als ideales Verfahren
gegossener Komponenten
Naturnahes Design
• 2 Möglichkeiten:–leichtere Bauteile gegebener Steifigkeit
– .
–bei gleicher Masse steifere und tragfähigere Komponenten
Formoptimierung
Vorlage:
Wachstumvon Bäumen
und Knochen
Beispiel
Werkzeugmaschinengestell bei gleicher Steifigkeit
minus 30% Materialverbrauch
FEM-CAD-Kopplung
0,19
0,11
1,00
1,00
f-m-DiagrammRelative Gesamt-verformung
Relativer Materialeinsatz0,23
0,22 Zielgebiet der Optimierung
+35
0% S
teif
igke
it
20% Gewichtszunahme
Hohles, unverripptes Bauteil
MassivesBauteil
FazitEntstehungszeit von Prototypen
Vielen Dank!
Referat nachzulesen auf www.jakob-online.at