Wärmeleitung

Bedingt durch die immer kürzeren Produktzyklen unddie damit verbundene veringerte Zeit zur Prototypen-und Produktherstellung besteht ein wachsender Bedarfan Simulationsverfahren für verschiedensteProduktionsprozesse. Insbesondere im Bereich derspanenden Fertigung ist eine genaue Simulationvorteilhaft, da sich dadurch entwaige Beschädigungendes Werkstückes sowie des Werkzeugs vermeiden lassen.Diese können zum einen durch Kollisionen zwischenWerkzeug und Werkstück sowie durch lokale Überhitzungwährend des Fräsvorgangs entstehen. Diese Arbeitbefasst sich mit der für die Vermeidung vontemperaturbedingten Schäden notwendigen Simulationder Wärmeausbreitung innerhalb des Werkstückes. Dabisher lediglich Modelle für die Bearbeitunghomogener Werkstoffe existieren, wird in dervorliegenden Arbeit ein effizientes Simulationsmodellfür die Wärmeleitung in heterogenen Werkstoffenentwickelt. Hierfür erfolgt zunächst eineBeschreibung der theoretischen Grundlagen. Daranschließt sich die Vorstellung des entwickeltenVerfahrens und der Implementierungsdetails an. Danachwird eine Bewertung sowie eine Betrachtung derErgänzungs- und Weiterentwicklungsmöglichkeitenvorgenommen.

Autorentext
Der Autor studierte von 2002 bis 2007 Informatik an der Universität Dortmund (Schwerpunkt graphische Datenverabeitung). Seit 2008 ist bei der Benecke-Kaliko AG in Hannover angestellt.

Klappentext
Bedingt durch die immer kürzeren Produktzyklen und die damit verbundene veringerte Zeit zur Prototypen- und Produktherstellung besteht ein wachsender Bedarf an Simulationsverfahren für verschiedenste Produktionsprozesse. Insbesondere im Bereich der spanenden Fertigung ist eine genaue Simulation vorteilhaft, da sich dadurch entwaige Beschädigungen des Werkstückes sowie des Werkzeugs vermeiden lassen. Diese können zum einen durch Kollisionen zwischen Werkzeug und Werkstück sowie durch lokale Überhitzung während des Fräsvorgangs entstehen. Diese Arbeit befasst sich mit der für die Vermeidung von temperaturbedingten Schäden notwendigen Simulation der Wärmeausbreitung innerhalb des Werkstückes. Da bisher lediglich Modelle für die Bearbeitung homogener Werkstoffe existieren, wird in der vorliegenden Arbeit ein effizientes Simulationsmodell für die Wärmeleitung in heterogenen Werkstoffen entwickelt. Hierfür erfolgt zunächst eine Beschreibung der theoretischen Grundlagen. Daran schließt sich die Vorstellung des entwickelten Verfahrens und der Implementierungsdetails an. Danach wird eine Bewertung sowie eine Betrachtung der Ergänzungs- und Weiterentwicklungsmöglichkeiten vorgenommen.

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