In diesem Projekt wurden das Laserschweißen von Aluminiumverbindungen mathematisch modelliert und effiziente numerische Methoden zum Lösen des resultierenden Mehr-Skalen-Modells entwickelt. So wurden Teile des Prozesses durch analytische Modelle abgebildet, wie beispielsweise die Ausbildung der Gaskapillare, weitere Teile wie die Bestimmung der mechanischen Eigenschaften und die Entwicklung des Temperaturfeldes durch eine FEM-Struktursimulation dargestellt. Ein Optimierungsalgorithmus benötigt eine Vielzahl von Optimierungsiterationen und somit auch Simulationsiterationen, um eine Selbstoptimierung der Prozessparameter zu realisieren. Um die Rechenzeit auf ein akzeptables Maß zu reduzieren, wurde ein Algorithmus zur automatischen Erstellung des Rechengitters implementiert. Dieser Algorithmus erstellt in Abhängigkeit der Prozessparameter ein optimal angepasstes Rechengitter. Auf diese Weise ist es gelungen für vorgegebene Nahtgeometrien automatisch die optimalen Prozessparameter zu bestimmen. Hierbei stehen die Nahtgeometrien als eine mögliche Zielgröße bei der Optimierung des Schweißprozesses - stellvertretend für andere Werkstückgrößen, die durch den Prozess beeinflusst werden.

Fördermittelgeber

DFG

Laufzeit

01.10.2004 - 31.03.2008

Abteilungsleiter

Dipl.-Phys. Haiko von Rebenstock