Спецкурс немецкого языка для технических специальностей и направлений мин истерство
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| ТЕМА: МЕТОДИКА РАБОТЫ НАД ТЕКСТОМ Aufgabe 1. Lesen Sie den Text „Was ist Mind-Mapping?“. Verstehen Sie den Inhalt des Textes mit Hilfe des Wörterbuches. Was ist Mind-Mapping? Kommunikation bedeutet Verständigung untereinander, und das heißt sich mit eigenen Ideen und mit den Ideen anderer auseinan-derzusetzen. Nehmen wir zum Beispiel an, wir wollen für ein Referat, einen Vortrag, eine Präsentation oder für irgendeine Besprechung ein Thema vorstellen und uns mit einigen Hauptgedanken sowie mit verschiedenen Einzelheiten beschäftigen. Vor uns steht die Aufgabe der Strukturierung; sie ist entscheidend für den Kommunikationserfolg, denn etwas flapsig ausgedrückt – „Gut strukturiert ist halb verstanden“. Die meisten Menschen beginnen, ihre Gedanken linear zu entwickeln: oben links auf einem Blatt Papier und dann weiter. Mancher beginnt auch, sogleich in vollständigen Sätzen zu formulieren. Diese Vorgehensweise hat einige elementare Nachteile. Denn während wir den Papierbogen füllen, fallen uns Schlüsselwörter zu unserem Thema meistens nicht in einer Reihenfolge ein, in der wir sie notieren möchten, sondern in unregelmäßiger, „wilder“, „chaotischer“ Weise. Beim Mind-Mapping hingegen gehen Sie in ganz anderer Weise vor. Sie beginnen mit dem Thema, das in der Mitte des Papierbogens in einem Kreis notiert wird (z. B. Grundlagen der Elektrotechnik). Von diesem Zentrum aus ziehen Sie eine lange Linie in eine beliebige Richtung, den ersten „Hauptast“, der Ihren ersten Hauptgedanken (z. B. Elektroenergie) „tragen“ wird; notieren Sie diesen Hauptgedanken zum Thema „Grundlagen der Elektrotechnik“ könnten sein: elektrischer Strom, Widerstand, Leiter, Halbleiter, Nichtleiter, Wirkung des elektrisches Stroms usw. Jeder dieser „Hauptäste“ lässt sich durch weitere „Nebenäste“ ergänzen. Bei den Wirkungen des elektrisches Stroms könnten zum Beispiel Wärme- und Lichtwirkung, magnetische Wirkung, chemische Wirkung u. a. sein; die Linie mit den Wirkungen könnte sich beispielsweise in Leiterwerkstoff, Temperatur, Magnetfeld verzweigen. Langsam entsteht die Struktur eines Baums – von einem Helikopter aus gesehen, der sich genau senkrecht über ihm befindet. Ziehen Sie schließlich z. B. eine gepunkte Linie um einen so genannten „Komplex“, dass heißt, um eine Hauptlinie einschließlich aller dazugehörigen Nebenlinien. Aufgabe 2. Lesen Sie die Texte noch einmal und bilden Sie den Plan zum Text. Aufgabe 3. Sehen Sie bitte noch einmal den Text durch, arbeiten Sie paarweise, stellen Sie einander die Fragen zum Text und beantworten Sie sie. Aufgabe 4. Lesen Sie folgende Information und bilden Sie den Plan zum Nacherzählen der Information: Regeln zum Mind-Map Anlegen Wenn Sie eine Mind-Map anlegen, sollten Sie einige Regeln beachten:
Man braucht nicht viel, um Mind-Map herzustellen. Außer Papier (in nicht zu kleinem Format) benötigen Sie lediglich Stifte, vielleicht in unterschiedlichen Farben und Strichstärken. Mind-Maps lassen sich prinzipiell für zwei verschiedene Anwen-dungsbereiche benutzen. Einerseits können Sie Technik verwenden, um Ideen zu entwickeln und festzuhalten, z. B. bei der Vorbereitung eines Vortrages, eines Aufsatzes usw.; unser obiges Beispiel „Grundlagen der Elektrotechnik“ hat dies gezeigt. Andererseits können Sie die Methode auch dann einsetzen, wenn es um das Rekonstruieren und Festhalten von Gehörtem oder Gelesenem geht, also z. B. bei der Lektüre von Texten (u.a. auch von Fachliteratur), beim Nachvollziehen von Gedankengängen, Problemaufrissen, Alternativen, Thesen, Diskus-sionen, Konferenzen und bei vielen anderen Gelegenheiten. Aus der Gehirnforschung wissen wir, dass – stark vereinfacht formuliert - unsere logischen, linearen, analytischen (“akademischen”) Fähigkeiten von der linken Gehirnhälfte gesteuert werden, während unsere gestalterischen, musikalischen, bildhaften Fähigkeiten auf die rechte Gehirnhälfte zurückgehen. Mind-Maps aktivieren beide Gehirn-hälfte, was als ein entscheidender Vorteil dieser Technik gilt. Noch ein Wort zur Herkunft der Methode. Sie wurde von Tony Buzan entwickelt, der sich mit Lese-, Lern- und Gedächtnistechniken beschäftigt hat und diese Methode erstmals 1974 in seinem Buch “Use your head“ erläutert hat. Aufgabe 5. Sehen Sie bitte noch einmal die Information über Mind-Map durch, arbeiten Sie paarweise, stellen Sie einander die Fragen zum Thema und beantworten Sie sie. Aufgabe 6. Erzählen Sie den Text nach, gebrauchen Sie dabei die Antworten auf die Fragen aus den Übungen 3, 5. Aufgabe 7. Erzählen Sie über die Hauptgrundlagen der Gedächtnistechniken. Gebrauchen Sie die Übungen 4 dabei. Aufgabe 8. Fassen Sie noch einmal zusammen, was Sie über Mind-Maps wissen, und strukturieren Sie dies selbstständig als Mind-Map zum Thema „Mind-Map“. Aufgabe 9. Besprechen Sie in Ihrer Gruppe die Ergebnisse der Strukturierung und begründen Sie Ihre Meinung, falls Sie etwas nicht besonders wichtig halten. Aufgabe 10. Wenn Sie eine große Interesse zum Problem der Gedächtnistechniken haben, können Sie mehr Information im Internet finden (www.mindmap.ru oder www.mindmap.de). ПРИЛОЖЕНИЯ Beilage 1 ТЕКСТЫ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ Text 1: Optimierung der Schweißnahtlage mit Hilfe der Lebensdauerberechnung (2 тыс. печатных знаков) Schweißnähte stellen bei Schweißkonstruktionen hinsichtlich der Schwingfestigkeit häufig den kritischsten Bauteilbereich dar. Lage und Form der Schweißnaht sind dabei die entscheidenden Größen. Im vorliegenden Bericht soll am Beispiel eines Vorderachsträgers gezeigt werden, wie die Bestimmung dieser Parameter unter Verwendung des Optimierens OPTIMUS erfolgen kann. Ziel ist hierbei eine möglichst geringe Schädigung im Bereich der Schweißnaht zu erhalten. Dazu werden mit Hilfe eines Morphers FE-Modelle mit verschiedenen Schweißnahtgeometrien erzeugt und bezüglich Ihrer Schwingfestigkeit bewertet. Ein auf Basis dieser Ergebnisse aufgebautes Ersatzmodell wird zur Berechnung der optimalen Schweißnahtparameter verwendet. Die Ergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung mit der Serienkon-struktion und bestätigen das hohe Potential der vorgestellten Methode. Leichtbau, verkürzte Entwicklungszyklen und Kostendruck sind Schlagworte aus der Automobilbranche, die in der heutigen Zeit in allen Medien zu finden sind. Die virtuelle Bauteilauslegung und Absicherung mit Hilfe von verschiedenen CAE Tools gewinnt angesichts dieser Rahmenbedingungen immer mehr an Bedeutung. Aus diesen Gründen hat sich auch die Lebensdauerberechnung in den letzten Jahren im Entwicklungsprozess etabliert. Im Fahrwer-ksbereich, wo vermehrt Schweißkonstruktionen eingesetzt werden, bietet die Lebensdauerberechnung eine Möglichkeit, sowohl den Einf-luss der geometrischen Kerbe, als auch das veränderte Werkstof-fverhalten im Bereich der Wärmeeinflusszone zu berücksichtigen. Schweißnähte versagen sehr häufig im Bereich der Schweiß-nahtenden. Schon geringe Änderungen des Schweißnahtauslaufs oder der Geometrie im Bereich des Schweißnahtendes können die Leben-sdauer sehr stark beeinflussen. Eine Optimierung des Schweiß-nahtverlaufs auf Basis der Lebensdauerberechnung bietet die Möglich-keit, die optimale Lage automatisiert zu berechnen.
(4 тыс. печатных знаков) Im Bereich geschweißter Achskonstruktionen wird bei BMW die Software FEMFAT und das dazugehörige WELD Modul zur Berechnung der Lebensdauer verwendet. FEMFAT WELD beruht auf dem Mittelwert / Streuungs-Ansatz nach Kotigen, Oliver und Seeger auf Basis des Konzepts von Radaj. Dabei sind in der Schweißnaht-datenbank Kerbfaktoren abgelegt, die als Übertragungsfaktoren vom groben Schalenmodell zum Feinmodell dienen. Die Kerben der Schweißnaht werden in den Feinmodellen durch Ersatzradien nach Radaj abgebildet. FEMFAT WELD erlaubt eine getrennte Bewertung von Nahtwurzel und Nahtübergang. Schweißnahtenden sind ebenfalls durch gesonderte Kerbfaktoren hinterlegt.  Abbildung 25. Aufbau der Vorderachse des BMW 3-er Um die Lebensdauerberechnung von Schweißnähten für BMW zu validieren, wurde ein umfangreiches Versuchsprogramm durchgeführt. Durch den Abgleich der Probenversuche mit entsprechenden Berech-nungen wurden die Kerbfaktoren in der Schweißnahtdatenbank angepasst. Die Kerbfaktoren bilden somit auch den Schweißprozess bei BMW ab. Der Einsatz und Ablauf der Lebensdauerberechnung im Bauteilent-wicklungsprozess soll im Folgenden beispielhaft am Vorderachsträger des aktuellen BMW 3-er dargestellt werden. Der Aufbau der gesamten Vorderachse ist in Abbildung 25 zu sehen. BMW ist dieser als Aluminium-Schweißkonstruktion ausgeführt. Im Wesentlichen kommen dabei Strangpressprofile und Bleche aus Aluminium zum Einsatz. Einige der kritischen Stellen dieser Konstruktion sind die Schweißnähte. Die Lebensdauerberechnung erlaubt es, diese Stellen auch virtuell zu bewerten. In Abbildung 26 ist die Vorgehensweise bei der Bauteilauslegung schematisch dargestellt. Wie in diesem Ablaufdiagramm zu sehen ist, werden während der Produktentwicklung ausgehend von einer Initialen Bauteilgeometrie mehrere Schleifen durchlaufen, welche Berechnung, Bauteilversuch und daraus abgeleitete Geometriemodifikationen beinhalten. Neben der statischen Grundauslegung wird die Lebensdauerberechnung dazu eingesetzt, Konzepte frühzeitig abzusichern. Ziel dieser virtuellen Auslegung ist es, nur noch wenige, dann aber erfolgreiche Absicherungsversuche durchzuführen. Der Einsatz der Optimierung soll dabei die virtuellen Schleifen noch effizienter machen.  Abbildung 26. Prinzipielle Vorgehensweise bei der Bauteilauslegung Abbildung 27 zeigt den Ablauf einer Lebensdauerberechnung zur Auslegung eines Fahrzeugbauteils unter Verwendung von FEMFAT. Die wichtigsten Eingangsgroßen sind dabei die Bauteilbelastung, die Bauteilgeometrie und die Werkstoffdaten. Die inneren Bauteilkräfte für die Berechnung werden in der Regel mit Hilfe der Mehrkörpersimulation (MKS) berechnet. Diese wiederum basieren auf gemessenen äußeren Radkräften, bzw. auf modifizierten Messgrößen von ähnlichen Fahrzeugen. Im Falle des im Rahmen dieser Arbeit betrachteten Vorderachsträgers kommen die Last-Zeit-Reihen aus Messungen mit einem Experimentalfahrzeug.  Abbildung 27. Ablauf einer Lebensdauerberechnung im Fall einer Fahrzeugkomponente Die Geometrie wird direkt von der Konstruktion übernommen und in ein FE-Modell umgesetzt, welches auch den Prüfstandsaufbau zur experimentellen Bestimmung der Bauteillebensdauer berücksichtigt. Im Falle des hier betrachteten Bauteils wurde, wie aufgrund von Effizienzgründen allgemein üblich, das benötigte FE-Netz direkt von der statischen Grundauslegung übernommen. Für die Lebens-dauerbewertung der Schweißnähte mit FEMFAT ist es allerdings nötig, bestimmte Knoten- und Materiallabels zuzuweisen. Dies ist im Detail in der FEMFAT Modellierungsrichtlinie beschrieben. Die letzte Gruppe von Eingangsdaten betrifft die Werkstof-fkennwerte. Für die Berechnung des Achsträgers sind Kennwerte für das Grundmaterial und die für BMW angepasste FEMFAT Schweiß-nahtdatenbank nötig. Nach dem Berechnungslauf mit FEMFAT erhält man die Schädigungsverteilung am Bauteil, die dann mit den kritischen Stellen im Versuch abgeglichen werden kann. Dieser Abgleich ist in Abbildung 28 für einen Zwischenstand in der Entwicklung des Vorderachsträgers zu sehen.  CATIA Modell Anriss im Versuch naht N Zyklen Berechnete Lebensdauer beträgt 1,2 × N Zyklen  Abbildung 28. Vergleich zwischen Versuchs- und Berechnungsergebnis (Zwischenstand) Versuchs- und Berechnungsergebnisse für den Serienstand sind in Abbildung 29 gegenübergestellt.  CATIA Modell Kein Anriss im Versuch während der Prüfzeit Berechnete Lebensdauer entspricht Ziellebensdauer Abbildung 29. Vergleich zwischen Versuchs- und Berechnungsergebnis (Serienstand) Text 3: Optimierung in Verbindung mit Lebensdauerberechnungen (4 тыс. печатных знаков) Bei der Optimierung eines Bauteiles ist es notwendig, immer alle dimensionierenden Größen zu betrachten. Im Fahrwerksbereich sind das in der Regel Steifigkeit, Schwingungsverhalten, statische Festigkeit und Lebensdauer. Bei der Formulierung des Optimierungsproblems sollten all diese Größen mit einer gleichwertigen Gewichtung behandelt werden. Daraus kann sich die Notwendigkeit ergeben, dass mehrere Simulationsprogramme gleichzeitig verwendet werden müssen, um die Anforderungen aus den unterschiedlichen Disziplinen bei der Definition der Optimierungsaufgabe berücksichtigen zu können. Das Programmsystem OPTIMUS ist ein allgemeines Prozessauto-matisierungs- und Optimierungssystem, in das beliebige Berechnungs-tools integriert werden können. Dies ist notwendig, da neben der Formulierung des Optimierungsproblems auch alle relevanten System-antworten für die Durchführung einer Optimierung bereitgestellt werden müssen. Um Optimierungen bzgl. unterschiedlicher Zielfunktionen durch-führen zu können, muss zu Beginn der Prozess beschrieben werden. Die Prozessbeschreibung beinhaltet immer die Definition der veränder-baren Eingabeparameter (Designvariablen), des Simulationsablaufes und die Ermittlung der relevanten Ausgabegrößen. OPTIMUS ist ein System, in dem diese Analysesequenz in einer graphischen Oberfläche beschrieben werden kann. Dies ermöglicht die Integration aller für die Bewertung notwendigen Analysedisziplinen in den Ablaufplan. Die Ergebnisse können über performante Parsing Routinen als skalare oder vektorielle Größen aus den Ergebnisdateien der Simulationswerkzeuge extrahiert werden. In den Ergebnisdateien wird hierbei nach bestimmten Schlüsselwörtern gesucht und wahlweise einzelne Werte oder ganze Spalten extrahiert. Dies ermöglicht den automatisierten Ablauf der Simulationskette inklusive der Bereits-ellung aller relevanten Ergebnisgrößen. Sobald die Prozesskette einmal beschrieben ist, kann der Simulation-sablauf beliebig oft durchgeführt werden, wobei die Eingabeparameter entweder vom Benutzer variiert werden können oder über intelligente Testplane bzw. Optimierungsmethoden von OPTIMUS gesteuert werden. Die Verfahren des Design of Experiments (DOE) ermöglichen die Generierung maximaler Information über das zu betrachtende System mit einer minimalen Anzahl an Experimenten. Hierbei werden die Inputgrößen nach unterschiedlichen DOE Testplanen variiert. Es stehen zahlreiche Testpläne, wie z.B. das Full Factorial Design zur Verfügung. Bei diesem DOE Verfahren werden jeweils die Extrema der Inputparameter berechnet. Des Weiteren kommen Zufallspläne wie beispielsweise das Latin Hypercube Design zum Einsatz. Die so berechneten Stützstellen im Variationsraum können dann verwendet werden um analytische Ersatzmodelle einzupassen, die das Verhalten des Gesamtsystems approximieren. Diese so genannten Response Surface Modelle (RSM) ermöglichen eine interaktive Variation der unterschiedlichen Designparameter im zulässigen Bereich, wobei direkt die Veränderungen der Ergebnisgrößen bewertet werden können. Des Weiteren können diese Ersatzmodelle für die Durchführung einer Optimierung verwendet werden. Da es sich bei den RSM’s um analytische Ersatzmodelle handelt, sind die Funktions-auswertungen sehr schnell (im Vergleich zur Bewertung auf der originalen Analysesequenz) und verkürzen somit den Zeitaufwand für eine Optimierung erheblich. Zusätzlich werden beim Aufbau der Responsemodelle die Einflüsse der Inputparameter auf die Ergebnis-größen ermittelt, was dem Benutzer eine schnelle Bewertung der Sensitivität einzelner Inputparameter ermöglicht. Um die optimale Konfiguration der Inputgrößen bezüglich der Anforderungen an die Ergebnisse zu ermitteln, können in OPTIMUS verschiedene Optimierungsverfahren angesprochen werden. Es stehen unterschiedliche lokale Verfahren, die Design Sensitivitäten benötigen, sowie globale Verfahren, die auf genetischen Verfahren oder evolutionären Algorithmen beruhen, zur Verfügung. Die Berechnung der Ergebnisgrößen kann hierbei wahlweise auf der Simulationssequenz oder auf dem analytischen Ersatzmodell durchgeführt werden.
(3 тыс. печатных знаков) Schweißnähte sind für die Auslegung eines Bauteils sehr komplexe Bereiche. Sowohl die vom Schweißprozess verursachten veränderten Werkstoffeigenschaften in der Wärmeeinflusszone, als auch die am Nahtübergang und der Wurzel entstehenden geometrischen Kerben haben einen wesentlichen Einfluss auf die Festigkeit und speziell auf die Lebensdauer des Bauteils. Im Bereich von Schweißnähten ist deshalb die Lebensdauer das wesentliche Dimensionierungskriterium. Solange die Bauteiltopologie und die Lange der Schweißnähte im Wesentlichen unverändert bleiben, können nennenswerte Änderungen der statischen Festigkeit und Steifigkeit ausgeschlossen werden. In einer ersten Machbarkeitsstudie soll die Optimierung der Schweißnahtlage auf Basis der Lebensdauerberechnung untersucht werden. Als Beispielbauteil wird dazu der vorher beschriebene Vorderachsträger des BMW 3-er ausgewählt. Die Optimierung wird auf einem älteren Konstruktionsstand aufgesetzt und hat das Ziel, sich durch automatisierte Optimierung möglichst gut an den Serienstand anzunähern. Abbildung 30 zeigt den Ausgangszustand sowie den Serienstand.  Ausgangszustand der Optimierung Serienstand Abbildung 30. Gegenüberstellung von Ausgangszustand der Optimierung und dem Serienstand Bei der Optimierung der Schweißnahtgeometrie müssen Geomet-rieparameter der Schweißnaht in das Optimierungsproblem eingebracht werden. Hier können unterschiedliche Ansätze der Geometrie-parametrisierung zum Einsatz kommen:
• Geometriemodifikation über Morphing. Hier bleibt die Netzto-pologie erhalten. Die Parametrisierung wird über eine Modifikation der einzelnen Knotenkoordinaten in einem Variationsbereich eingebracht. Bei der Berechnung der Schädigung sind bestimmte Modellierung-srichtlinien zu berücksichtigen, weshalb die Verwendung einer CAD-Parametrisierung in Kombination mit einer automatischen Neuver-netzung nicht zu realisieren ist. Im vorliegenden Fall werden deshalb die Parameter auf dem FE-Netz über Netzmorphing aufgebracht. Fur die Parametrisierung wird die Schweißnaht in 2 Bereiche aufgeteilt. Diese sind, wie in Abbildung 31 dargestellt, durch 4 Parameter beschrieben.  Abbildung 31. Parametrisierung der Schweißnaht Im Bereich I der Schweißnaht wird diese durch eine Sinusfunktion abgebildet. Die variablen Größen sind dabei die Amplitude a und die Frequenz f. Zusätzlich kann über den Parameter L1 auch die Lange der Schweißnaht auf der linken Seite variiert werden. Auf der rechten Seite, im Bereich II, ist lediglich die Schweißnahtlange durch L2 veränderlich. In Tabelle 10 sind die zulässigen Grenzen der 4 Parameter zu sehen. Tabelle 10 Zulässige Grenzen der Parameter
(1,5 тыс. печатных знаков) Der nächste Schritt zur Durchführung einer Optimierung ist die Abbildung des kompletten Simulationsablaufes für die Schweiß-nahtberechnung. Im Simulationsablauf stehen mehrere Analysewerk-zeuge in Interaktion. In OPTIMUS ist der gesamte Workflow abgelegt. Eingangsgrößen sind die 4 oben beschriebenen Parameter. Die Parameter werden an den Morpher übergeben und dieser erzeugt ein neues Netz, welches die modifizierte Schweißnahtgeometrie repräsen-tiert. Die für FEMFAT notwendigen Anforderungen an die Schweißnahtmodellierung bleiben hierbei berücksichtigt. Mit der neuen Geometrie wird eine statische MSC. NASTRAN Rechnung durchgeführt. Alle 30 Einheitslastfälle, die für die Lebensdauer-berechnung in FEMFAT MAX benötigt werden, werden neu berechnet. Auf Basis der Ergebnisse der NASTRAN-Analyse wird die FEMFAT-Rechnung gestartet. Hier bleiben die Werkstoffkennwerte und die Last-Zeit-Verläufe jeweils unverändert. Die erneute Schädigungsbewertung erfolgt somit nur mit der aktua-lisierten Geometrie. Für die spätere Bewertung der Ergebnisse und der Optimierung werden folgende Parameter als Ausgabe aus den FEMFAT Ergebnisdateien extrahiert: • weld-lenght: Gesamte Schweißnahtlange der jeweils aktuellen Geometrie;
In Abbildung 32 ist der prinzipielle Ablauf der Optimierung, wie er mit OPTIMUS aufgesetzt wird, dargestellt.  Abbildung 32. Worklflow bei der Optimierung in OPTIMUS
(1,5 тыс. печатных знаков) Um einen stabilen Optimierungsprozess zu erhalten, ist es wichtig, dass bei der Variation der Inputparameter immer zulässige Losungen in der Simulation berechnet werden. Vor der Durchführung der eigent-lichen Optimierung wird daher erst die Zulässigkeit des vorgegebenen Designraumes überprüft und an den extremen Situationen der Schweißnahtgeometrieänderung geprüft. Dies soll durch die Verwendung eines Full Factorial Design DOE Plans realisiert werden. Bei der Variation von 4 Design Parametern ergeben sich daraus 16 Analysen um die Berechnung der extremen Parametervariationen durchzuführen. Des Weiteren soll die Rechenzeit für ein Experiment kurz sein, um eine möglichst geringe Gesamtrechenzeit zu gewährleisten. Da die Modifikationen im Bereich der Schweißnaht nur sehr lokale Auswirkungen haben, können unterschiedliche Ansätze verfolgt werden, um den Simulationsablauf zu beschleunigen und somit die Zeit für eine Funktionsauswertung im späteren Optimierungsverlauf so weit wie möglich zu verkürzen:
Insgesamt ergibt sich so eine Gesamtrechenzeit einer vollstän-digen Funktionsevaluierung von ca. 10 Minuten.
(2 тыс. печатных знаков) Bei der Durchführung der Optimierung der Schweißnahtlage sind unterschiedliche Ziele von Interesse. Einerseits soll möglichst viel Information über das Design generiert werden. Des Weiteren ist es wichtig eine optimale Nahtgeometrie zu finden, die eine möglichst geringe Schädigung im Schweißnahtverlauf aufweist. Aus diesem Grund wird als Optimierungsstrategie eine Kombination aus Design of Experiments, dem Aufbau eines Ersatzmodells und einer darauf folgenden Optimierung auf dem Ersatzmodell gewählt. Bei der Validierung des Modells wurden bereits die Extrem-zustände der Parametervariationen berechnet. Um ein Ersatzmodell erstellen zu können werden über ein Latin Hypercube Verfahren zusätzliche Stutzstellen berechnet, um eine bessere Stutzstellenver-teilung im Designraum zu generieren. Beim Aufbau des Ersatzmodells wird immer die Qualität desselben überprüft. Dies kann über Scatterplots realisiert werden, die die Abweichung der gerechneten Ergebnisse vom Ersatzmodell darstellen. In Abbildung 33 sind die Modellergebnisse über den Simulationser-gebnissen aufgetragen (links), sowie eine 3D Darstellung des Respon-semodells (rechts) abgebildet. Auf dem aufgebauten Ersatzmodell wird nun eine Optimierung aufgesetzt. Das Ergebnis dieser Optimierung ist in Tabelle 11 angegeben.   Abbildung 33. Scatterplot (links) und Responsesurface für den Outputparameter „Maxdamage“ Tabelle 11 Inputparameter für minimale Schädigung
Für diese Konfiguration der Inputparameter kann eine minimale Schädigung in der Schweißnaht von D = 7.92E-4 erreicht werden. Da die Optimierung auf dem Ersatzmodell durchgeführt wurde, welches das Simulationsmodell nicht exakt repräsentiert, wird eine Validierung auf der Analysesequenz mit denselben Werten für die Inputparameter durchgeführt. Hierbei ergeben sich die in Tabelle 12 angegebenen Ergebniswerte, welche wie erwartet leicht von den am Ersatzmodell abgeleiteten Werten abweichen. Tabelle 12 Tatsächliche, am FE-Modell berechnete Schädigungswerte
Text 8: Diskussion der Ergebnisse (3 тыс. печатных знаков) In Abbildung 34 sind die Geometrie und die Schädigungserteilung des Anfangszustands (V1) und des Optimums (V2) zu sehen. Tabelle 13 zeigt die zugehörigen Parametersätze.  Ergebnis der Optimierung Ausgangszustand der Optimierung Abbildung 34. Gegenüberstellung von Ausgangszustand (V1) und Ergebnis der Optimierung (V2) Tabelle 13 Inputparameter für Variante V1 , V2 und V3
Durch die Optimierung konnte die Lebensdauer gegenüber dem Anfangszustand der Optimierung um 61 % gesteigert werden. Mit der Variante V3 erhält man einen Schweißnahtverlauf, der dem Serienstand relativ ähnlich ist. Diese Variante hat eine um 45 % höhere Lebens-dauer als der Ausgangszustand. Die Lebensdauer des Optimierung-sergebnisses ist um 16 % besser als die seriennahe Variante. Tabelle 14 zeigt die Lebensdauer der 3 Varianten im Vergleich. Zusätzlich ist in der Tabelle noch der Bezug zum Serienstand hergestellt. Hier fällt auf, dass der Serienstand im Bereich des rechten Schweißnahtendes (Knoten 386) deutlich besser ist, als die Ergebnisse der Optimierung. Im Unterschied zum Bauzustand der Serie fehlt in der Optimierung die Entlastungskerbe auf der rechten Seite (siehe Abbildung 35). Das Einbringen dieser Kerbe entlastet das Schweißnahtende und führt so zu einer deutlichen Steigerung der Lebensdauer. Da diese Art der Geometrieänderung in der hier beschriebenen Optimierung nicht möglich war, konnte die Lebensdauer hier auch nicht so stark erhöht werden. Die komplexe Geometrie von V2 macht diesen Schweißnahtverlauf für den Serieneinsatz weniger attraktiv. Tabelle 14 Lebensdauer im Vergleich
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