Spannungsoptimierung Von Kuttermessern Unter Nach Biologischem Vorbild

Die CAO Methode (CAO = Computer Assisted Optimization) wurde im Forschungszentrum Karlsruhe von Professor Mattheck und seinen Mitarbeitern entwickelt. Nach dem Vorbild des natürlichen Wachstumsprozesses biologischer Gewebe werden mit diesem Verfahren lokale Spannungsspitzen von Bauteilen innerhalb der vom Entwickler vorgegebenen Grenzen deutlich minimiert. Der Grundgedanke ist, die Oberflächenstrukturen einer Konstruktion so zu gestalten, dass die Spannungsverteilung homogenisiert wird, genau wie beim biologischen Wachstum. Hierfür verwendeten wir das FEMProgramm Ansys, um sowohl eine 2D als auch eine 3D Optimierung zu erzeugen. Am Beispiel eines Kuttermessers wurden Spannungsreduktionen bis zu 42% erreicht, wobei der Materialzuwachs in allen Modellen unter 1% lag. Durch die rasante ITEntwicklung wird dieses Verfahren wirtschaftlich und praxisnah.