bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Critical plane concept and energy approach in multiaxial fatigue
Authors: Palin-Luc Thierry , Morel Franck
Published: December 2013

This paper aims to propose a new interpretation of several energy-based critical plane high cycle fatigue criteria. More exactly, the meaning of several global energy-based criteria is detailed from the calculation of normal and shear work on a critical plane. This study is limited to multiaxial fatigue under constant amplitude and synchronous loadings (proportional or non-proportional), with or without mean load. After a short review of some energy-based criteria using the critical plane concept or a global approach, the reasons why energy-based critical plane criteria are more and more developed in literature are summarized. It is shown that a direct link exists between critical plane energy parameters and global ones. A critical examination of the famous Findley et al. experiments is proposed and the previous link is illustrated with two mesoscopic criteria developed by Papadopoulos and the global energy-based criterion of Banvillet et al. This leads us to propose an interpretation of fatigue crack initiation from the mesoscopic scale up to the macroscopic scale either with stress and strain quantities or with strain energy parameters.
An automated method for corrosion testing of coating systems on magnesium alloys
Authors: Blawert Carsten , Dietzel Wolfgang , Heitmann Volker
Published: December 2013

The present work introduces an automated corrosion test for coating systems on magnesium alloys, which is based on the titration method introduced by General Motors [1], in which the dissolution rate of magnesium is determined from the amount of HCl added to a sodium chloride solution required to maintain a constant pH value. It is demonstrated that this technique allows a screening of various types of coatings on magnesium alloys yielding much more information than a standard salt spray test or a simple standard immersion test. The main advantage lies in the continuous measurement of the corrosion rate without disturbing the corrosion system and without the need for cleaning the specimens from corrosion products in order to measure weight changes.
An examination of the mechanical properties of dissimilar steel welds
Authors: Uygun A.Volkan , Durmuş Ali , Bayram Ali , Ülkü Sedat
Published: December 2013

Microstructure, hardness, tensile, three-point bending and fractography properties were investigated for the following dissimilar steel welds: P91-P22 (W1), P91-P11 (W2), and P91-P1 (W3). These materials were first joined at the root by gas tungsten arc welding; the second, third, and fourth passes were deposited manually by shielded metal arc welding. After welding, these pairs were tempered 760, 735, and 700°C for 1, 2, and 3 hours, respectively (i.e. T1, T2, and T3). The highest hardness values were revealed in the heat-affected zone of P22 for the W1-T2 pair. The lowest hardness was observed in the base metal-P91 for the W2-T2 and W2-T3 pairs. Fracture failure in tensile tests occurred in base metals-P22, P11, and P1. In a few samples, failure took place during three-point bending tests. Cracks which formed as a result of bend testing were within tolerance limits. All weld regions were martensitic, with an acicular structure. The base metal P91 steel revealed a martensitic structure, whereas P22, P11, and P1 base metals had a ferrite-pearlite structure.
Einsatz einer NIR-Kamera zur Lagergruppenzuordnung nach SprengLR011
Authors: Rudolph Michael , Michael-Schulz Heike , Wittmer Stefan
Published: December 2013

Kurzfassung

Die SprengLR011 schreibt für das Prüfen und Zuordnen sonstiger explosionsgefährlicher Stoffe (z.B. organische Peroxide und Nitrocellulosezubereitungen) zu Lagergruppen die Durchführung von Brandversuchen unter gleichzeitiger Messung der Wärmestrahlung vor. Für die Intensität der Wärmestrahlung gelten Grenzwerte, oberhalb derer Personen geschädigt werden. Aus der Wärmestrahlung wird unter Berücksichtigung des Brennwertes der Strahlungswirkungsgrad bestimmt, der wiederum zur Berechnung der korrigierten Abbrandrate notwendig ist. Aus der korrigierten Abbrandrate folgt die Lagergruppe, die für die Bestimmung der einzuhaltenden Schutz- und Sicherheitsabstände maßgebend ist.

Die Messung der Wärmestrahlung erfolgte bisher mit konventionellen Sensoren, deren Bildfeld durch die konstruktive Gestaltung vorgegeben ist und während der Messung nicht mit der wirklichen Flammengröße verglichen werden kann.

Dieser prinzipielle Mangel, der auch bei anderen Typen von Sensoren auftritt, ist nur durch ein bildgebendes Messverfahren zu beheben, beispielsweise durch eine Infrarotkamera. Infrarotkameras messen die Strahlung aufgrund ihrer Konstruktion jedoch nur in einem eingeschränkten Wellenlängenbereich. Der fehlende Strahlungsanteil kann aber rechnerisch ermittelt werden, da die hier zu untersuchenden Substanzen immer einen größeren Kohlenstoffanteil enthalten. Das führt dazu, dass das Emissionsvermögen der Flamme im Wesentlichen dem eines grauen Strahlers entspricht. Über eine Kalibrierung mit einem schwarzen Strahler ist eine Einmessung der Kamera in Intensitäten möglich.
Regelwerk und Sicherheit
Authors: Krägeloh Egon
Published: December 2013

Kurzfassung

Die Festigkeitsrechnung gibt die Grundlage, Bauteile so auszulegen, dass sie im bestimmungsgemäßen Betrieb nicht durch übermäßige Verformung oder gar Bruch versagen. Für die Werkstoffe werden Kennwerte vorgegeben, nach denen ihre Eignung beurteilt werden kann. Die georderten Chargen und Halbzeuge werden stichprobenweise auf Einhaltung der Anforderungen und Fehlerfreiheit geprüft, widrigenfalls werden sie verworfen oder nachgebessert, falls Letzteres möglich ist. Das ganze Procedere ist in einem umfangreichen Regelwerk festgeschrieben, das von Zeit zu Zeit angepasst wird. Nachstehend wird für verformungsfähige Stähle hinterfragt, ob diese Kennwerte nicht nur geeignet sind, die Werkstoffeigenschaften zu gewährleisten, sondern auch für die sichere Funktion der Komponenten im Betrieb wichtig und richtig sind. Die Probleme der sog. Ermüdung durch häufige Lastwechsel, des Korrosionseinflusses und der Zeitstandbeanspruchung bei erhöhter Temperatur werden hier nicht angesprochen.
Production of austempered ductile iron gears for transmission cases
Authors: Sagin Ahmet , Topuz Ahmet
Published: December 2013

The investigations presented in this contribution were targeted to replace a gear group made up of SAE 8620 steel in army jeeps with microstructural controlled austempered ductile iron, in order to reduce the manufacturing steps. Furthermore, the vibrations were also expected to decrease, due to the application of austempered ductile iron. The fatigue resistance of unalloyed and Ni alloyed austempered ductile iron have been investigated to see if some improvement as compared to steels with cementite could be achieved. The effect of the austenization heat treatment on the fatigue resistance was studied in metallographic investigations and it turned out that the alloying elements Cu, Ni and Mo have a beneficial effect. For economical reasons, the gears were fabricated of nodular iron containing 3.98% C, 1.89% Si, 0.269% Mn and 0.028% P. Considering the fatigue resistance, a Ni alloyed material with 3.66% C, about 1.81% Si, 0.134% Mn, 0.031% P and 1.51% Ni was chosen. The roundness of the graphites was about 93–100% and 80–85%. The gears were at first produced by austenization at 900°C for 3 hours and then by austempering at 235°C for 2.5 hours. The fatigue tests were performed at the maximum stresses to be expected.
Methode zur Lebensdauer-untersuchung an Corden für den Einsatz in Reifen
Authors: Bach Friedrich-Wilhelm , Krause Marta , Krüssel Thomas , Speckhals Ulrich
Published: December 2013

Kurzfassung

In der Automobilindustrie spielt die Reifenentwicklung eine bedeutende Rolle. Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt vor allem in der Lebensdauerabschätzung der Reifen. Zur Beurteilung der Reifenqualität sind mehrere Prüfungen notwendig. Von der Continental AG und dem Institut für Werkstoffkunde der Universität Hannover wurde eine Methode zur Lebensdauerabschätzung von Stahl-Corden entwickelt. Die Prüfung der Stahl-Corde basiert auf dem Dauerschwingversuch mit einer Sinusschwingung. Die graphische Darstellung der gewonnenen Messergebnisse ermöglicht es, den Moment des Filamentversagens genau zu definieren. Mit der entwickelten Methode lässt sich die Lebensdauerüberprüfung praxisnah und leicht durchführen.
Vergleichbare Prüfergebnisse durch standardisierte Prüfverfahren und Prüfkörper
Authors: Michalzik Günter
Published: December 2013

Kurzfassung

Für die Gewährleistung von Qualität und Sicherheit technischer Erzeugnisse, aber auch für den wirtschaftlichen Werkstoffeinsatz besitzt das Prüfen einen hohen Stellenwert. Mit dem Prüfen ist immer die Zielstellung verbunden, eine qualitative oder quantitative Aussage über die Tauglichkeit von Waren und Produkten für den konkreten Anwendungsfall zu erhalten. Prüfen ist deshalb immer im Zusammenhang mit einem Entscheidungsbedarf zu verstehen.
Effect of notch configuration and pre-crack length on stress intensity factors
Authors: Hedia Hassan S. M. , Shabara Mohamed A. N. , Fattah Ahmed. A. , Helal Mahmoud M. K.
Published: December 2013

The determination of stress intensity factors for specimens with pre-cracks is important in fracture analysis. In this paper, the evaluation of stress intensity factors of modes I and II for compact tension specimens is presented. A 3-D finite element analysis (FEA) model using the ANSYS program is constructed for specimens made of different bio-medical materials such as stainless steel, titanium, alumina, high density polyethylene (HDPE) and polymethyl methacrylate (PMMA). Such materials are used for hip and knee replacement and for dental implants. The effects of notch angle, notch tip radius and pre-crack length on the stress intensity factor are studied. The number of elements along the crack front and crack tip is considered and has been varied to determine its effect on the value of the stress intensity factor. It is concluded that, in order to evaluate the reasonable values for the stress intensity factor, the pre-crack lengt should be greater than 10% and 33% of the total crack lengt for modes I and II, respectively. The results for the stress intensity factors KI and KII are obtained using a linear elastic fracture mechanics (LEFM) approach.
Walztechnisch optimierte Magnesiumbleche für Tiefziehanwendungen*
Authors: Bach Friedrich-Wilhelm , Rodman Michael , Roßberg Arne
Published: December 2013

Kurzfassung

In jüngster Vergangenheit wurden die Machbarkeit und das Potenzial innovativer Magnesiumblechbauteile in der Automobilindustrie anhand verschiedener Demonstratorbauteile, wie eines Kotflügels und einer Vollmagnesium-Motorhaube, aufgezeigt. Jedoch gibt es derzeit noch äußerst wenige Serienanwendungen. Dies lässt sich vor allem durch die deutlich aufwändigere Prozesskette und die damit höheren Produktionskosten im Vergleich zu z.B. Gussanwendungen begründen. Die wesentlichen Schwierigkeiten liegen zum einen in der gießtechnischen Herstellung feinkristalliner und damit gut umformbarer Halbzeuge für die Blechherstellung und zum anderen in der legierungsspezifischen Optimierung der eingesetzten Walzregime hinsichtlich geeigneter Umformgrade, -temperaturen und Schmierstoffe.
Heutige und zukünftige Kunststoff-Anwendungen im Automobil-Exterieur*
Authors: Wehner Joachim
Published: December 2013

Kurzfassung

Um Kunststoffe in Karosserie-Exterieuranwendungen zu bringen, sind eine Reihe unterschiedlichster fahrzeugrelevanter Anforderungen zu erfüllen. Durch die Wahl entsprechend geeigneter Kunststoffe in Verbindung mit einer werkstoffgerechten Bauteilauslegung können die negativen Eigenschaften gegenüber den Metallen kompensiert werden, so dass die Stärken der Kunststoffe darüber hinaus zum Tragen kommen. Vorgestellt wird ein Werkstoffvergleich zwischen Duro- und Thermoplasten, woraus hervorgehen soll, welche Anwendungen zielführend sind. Abschließend werden einige Serienbauteile vorgestellt.
Spannungsintensitätsfaktoren für Risse in Schienen
Authors: Budnitzki Grigori , Edel Karl-Otto
Published: December 2013

Kurzfassung

Eisenbahnschienen können unter Betriebsbedingungen brechen. Mit Hilfe der Bruchmechanik lassen sich das Risswachstums- und Bruchverhalten der Schienen untersuchen. Um dieses Verhalten z.B. im Hinblick auf die zerstörungsfreie Prüfung der Schienen im Gleis analysieren zu können, müssen die folgenden Einzelheiten bekannt sein:

Betriebs- und Bruchbedingungen (Schienentyp, Radkräfte, Biegemomente, Temperaturen, Normalkräfte und Eigenspannungen),

die bruchmechanischen Eigenschaften des Schienenstahls unter Betriebsbedingungen,

die Form der Risse und die entsprechenden Spannungsintensitätsfaktoren.

Für Schienen des Typs R65 sind die Spannungsintensitätsfaktoren für Querrisse, die von der Fahrfläche ausgehen, mit dem FEM-Programm ANSYS berechnet worden für die radkraftbedingte Biegung, für Temperatur-Normalkräfte sowie für die Längseigenspannungen.
Aluminium – das leichte Schwergewicht im Automobil*
Authors: von Zengen Karl-Heinz
Published: December 2013

Kurzfassung

“Das Auto ist wie eine Droge – wer einmal eines besitzt wird immer bestrebt sein, es zu behalten”, so äußerte sich 1979 Ludwig Kraus, ehemaliger Entwicklungsvorstand der Audi AG, auf dem Höhepunkt der Auswirkungen der Benzinkrisen der siebziger Jahre. Er hatte Recht. Selbst drastische Erhöhungen der Treibstoffpreise vermochten es nicht, den Zuwachs an registrierten Fahrzeugen in Europa zu vermindern oder gar zu stoppen. Gleichzeitig wurden die Fahrzeuge immer stärker motorisiert, besser ausgestattet, komfortabler und – als Konsequenz all dessen – deutlich schwerer. Seit einigen Jahren kommt nun auch noch “erschwerend” im doppelten Wortsinn der Trend zu den SUV hinzu. Die jüngsten Ereignisse auf dem Rohölmarkt haben erneut deutlich gemacht, dass ein drastisches Umdenken und Umsteuern beim Verbrauch für zukünftige Fahrzeuge erforderlich ist. Aluminium ist hier als Leichtbauwerkstoff gefragt.
Normung auf dem Gebiet der zerstörungsfreien Prüfung
Authors: Hädrich Jürgen
Published: December 2013

Kurzfassung

Der vorliegende Beitrag vermittelt eine Übersicht der Normungsaktivitäten des Normenausschusses Materialprüfung im Bereich der zerstörungsfreien Prüfung.
Multiaxial mixed-mode cracking – small crack initiation and propagation*
Authors: de Freitas Manuel , Reis Luis , Li Bin
Published: December 2013

Both the fatigue crack path and fatigue life of CK45 steel and 42CrMo4 steel under various multiaxial loading paths are studied in this paper. The replica method was applied to monitor the crack initiation and small crack growth, the fractographic analyses were carried out on the fracture surface and the crack initiation angle was measured. The effects of non-proportional loading on both the crack path and fatigue life were studied, and the flattening of asperities on the crack surface due to compressive normal stress was also observed. An improved model is proposed based on correcting the strain range parameter of the ASME code approach, taking into account the additional hardening caused by the non-proportional loading path, which can improve the predictions of the fatigue lives for various non-proportional loading paths and provide an easy way to overcome the drawbacks of the current ASME code approach for non-proportional fatigue. Based on these corrected strain range parameters, a strain intensity factor range is used to correlate with the experimental results of small crack growth rates. It is concluded that the orientation of the early crack growth can be predicted well by the critical damage plane, but the fatigue life can not be predicted accurately using only the parameters on the critical plane, since the damage on all the planes contributes to fatigue damage as stated by the integral approaches.
Numerische und experimentelle Untersuchung der Wellenausbreitung in Faserverbundstrukturen
Authors: Calomfirescu Mircea , Herrmann Axel S. , König Christian , Müller Jan
Published: December 2013

Kurzfassung

Im Rahmen dieser Arbeit werden numerische und experimentelle Untersuchungen zur Wellenausbreitung infolge eines Impacts durchgeführt mit dem Ziel der zerstörungsfreien Kennwertermittlung an FKV und der Untersuchung des Einflusses der Wellenausbreitung auf das sukzessive Bruchgeschehen an Faserverbundwerkstoffen nach einem Impact. Darüber hinaus ist das Verständnis der Wellenausbreitung Grundvoraussetzung zur Entwicklung eines Systems zur Detektierung und Lokalisierung der Impactstelle und Abschätzung der Impactenergie und des Stoßkraftverlaufs. Dazu werden mit Hilfe spannungsoptischer Oberflächenschichtverfahren und der holografischen Interferometrie experimentell die Dehnungszustände nach einem Impact quasi-kontinuierlich bis zum Abklingen der hervorgerufenen Dehnungswellen erfasst und ausgewertet. Begleitend zu den experimentellen Arbeiten wird mittels der Finite-Elemente-Methode die Wellenausbreitung simuliert.
Überprüfung des Mastercurve-Konzepts zur Sprödbruchbewertung ferritischer Stähle
Authors: Hohe Jörg , Friedmann Valérie , Siegele Dieter
Published: December 2013

Kurzfassung

Im Rahmen eines durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Forschungsprogramms wurde der Mastercurve-Ansatz zur probabilistischen Bewertung der Sprödbruchsicherheit von Komponenten aus ferritischen Stählen überprüft. Hierzu wurde ein experimentelles Programm anhand des Druckbehälterstahls 22NiMoCr37 mit begleitenden numerischen Simulationsrechnungen durchgeführt. Die wesentlichen Grundannahmen des Konzepts bezüglich des Einflusses der Temperatur und der Rissfrontlänge sowie die stochastischen Grundlagen werden bestätigt. Zur Berücksichtigung der Spannungsmehrachsigkeit wird eine Constraint-Korrektur unter Verwendung verschiedener zweiparametriger Bruchkonzepte vorgeschlagen. Daneben wird vergleichend das Beremin-Modell zur probabilistischen Sprödbruchanalyse auf der Basis der lokalen Felder angewendet.
Modelling of Damage in Stress Concentration Zones under Low Cycle Fatigue*
Authors: Narvydas Evaldas
Published: December 2013

The primary objective of this investigation was to develop a method for low cycle fatigue lifetime prediction in stress concentration zones of components. It was assumed that crack appearance takes place when a critical amount of normalized global damage is reached. Modelling was performed of damage accumulation in stress concentration zones using a plastic strain-based approach. The total damage under low cycle loading at room temperature, consisting of cyclic damage and low cycle fatigue induced creep damage or ratcheting, was calculated employing a finite element method together with additional procedures. This paper presents calculated fields of cyclically accumulated plastic strain; calculated lifetime compared with experimental results; and accumulated plastic strain results calculated at the notch root together with experimental data.
Werkstoffdatenbank mit Schwingfestigkeitsdaten für Berechnung und Konstruktion*
Authors: Geißler Gottfried
Published: December 2013

Kurzfassung

Produktentwicklungen in immer kürzeren Zeiten und bei höchster Qualität zu realisieren, löst bei den Herstellern einen steigenden Zeit- und Kostendruck aus. Unter diesen Voraussetzungen nehmen FEM- und Simulationsrechnungen zur Absicherung der beanspruchungsgerechten Bauteilgestaltung und -dimensionierung eine dominante Stellung ein. Als Eingangsgrößen sind reproduzierbare, zuverlässige Daten und Informationen für das Festigkeitsverhalten bei schwingender Beanspruchung, deren schnelle Verfügbarkeit und einheitliche Darstellung erforderlich. Der Beitrag stellt, ausgehend von den praxisrelevanten Anforderungen an die Lebensdauervorhersage und der Rolle der Schwingfestigkeit, eine komplexe Werkstoffdatenbank mit einem Modul Schwingfestigkeitsverhalten vor.
Optimierung der Schweißnahtlänge mit Hilfe der Lebensdauerberechnung*
Authors: Eiglsperger Hans , Chéreau Sébastien , Fagschlunger Christoph , Lauber Boris
Published: December 2013

Kurzfassung

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 Optimierers 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 Serienkonstruktion und bestätigen das hohe Potenzial der vorgestellten Methode.
Lebensdauerbewertung hochfester Hybridschweißverbindungen unter Schwingbeanspruchung*
Authors: Vormwald Michael , Schliebner Robert
Published: December 2013

Kurzfassung

Ein geschweißter Hybrid-Hängeranschluss von Stabbogenbrücken wurde hinsichtlich seiner Schwingfestigkeit experimentell untersucht. Auf der Grundlage dieser Untersuchungen und numerischer Analysen wurden Wöhlerlinien und FAT-Klassen für das Nennspannungs-, das Strukturspannungskonzept und das Konzept der örtlich elastischen Spannungen ermittelt. Aufgrund der Nachbearbeitung des Details resultieren dabei höhere FAT-Klassen als für herkömmliche Schweißverbindungen. Durch den Vergleich der Versuchsergebnisse kann gezeigt werden, dass die Kerbfallklassen des S355 M auch auf die Hybridschweißverbindung aus S355 M mit S460 M übertragbar sind.
Ein Kerbspannungskonzept für die schwingfeste Bemessung von Aluminium-Schweißnähten*
Authors: Zhang Genbao , Sonsino Cetin Morris
Published: December 2013

Kurzfassung

Die schwingfeste Bemessung von geschweißten Bauteilen aus Aluminium, die aufgrund der nachteiligen Gefügeveränderung in der Schweißzone sowie der durch die Nahtform verursachten Kerbe häufig schwingbruchkritische Stellen darstellen, gewinnt durch den verstärkten Einsatz der Aluminiumbauteile sowohl in der Schienenfahrzeugals auch in der PKW-Industrie immer mehr an Bedeutung. Während das auf dem Ersatzradius von 1 mm basierende Kerbspannungskonzept für dickwandige Strukturen aus Stählen auch auf Aluminium übertragen werden kann, wird immer noch ein schlüssiges Berechnungsverfahren für Feinbleche (t ≤ 3 mm) gesucht, die überwiegend im Karosseriebau eingesetzt werden. Im vorliegenden Beitrag wird ein auf Bruchmechanik basierendes Kerbspannungskonzept für Aluminiumlegierungen vorgestellt, das in der jüngsten Zeit für rissähnliche Überlapp-, Kehl-, HY-, DV-Nähte etc. entwickelt und bislang schon erfolgreich auf Stähle angewandt wurde. Da der gewählte Kerbradius klein ist, ist das Konzept sowohl auf dickwandige als auch auf dünnwandige Strukturen anwendbar.
Papiertechnisch relevante Prüf- und Gütenormung
Authors: Krause Manfred
Published: December 2013

Kurzfassung

Papier ist ein „Gegenstand‟, der weltweit einfach benutzt oder gebraucht wird. Er ist immer da, scheinbar ständig verfügbar, und wenn er in den Haushalten, Betrieben und Behörden nicht mehr vorrätig ist, wird neu bestellt oder man geht in ein Geschäft und kauft sich welches.
Durchgängige Betrachtung einer Stanznietverbindung mit Fokus auf dynamische Belastungen
Authors: Haberkorn Gunter , Blümcke Erich-Walter , Thoma Klaus
Published: December 2013

Kurzfassung

Im Zuge des Leichtbaues von Fahrzeugkarosserien kommt neben einer Vielzahl von Materialien auch eine Vielzahl unterschiedlicher Fügetechniken zur Anwendung. Um diese in der numerischen Berechnung zu berücksichtigen, sind umfangreiche Kenntnisse der Phänomenologie der Verbindung einschließlich des Versagens notwendig. Es wird eine Möglichkeit der Untersuchung von mechanischen Verbindungen am Beispiel der Stanznietverbindung aufgezeigt. Dies umfasst die Kombination von Versuchen und der numerischen Simulation, welche bei der Prozesssimulation beginnt und über ein Detailmodell hin zum abstrahierten Simulationsmodell für die Gesamtfahrzeugberechnung führt. Erste Ergebnisse werden vorgestellt und auf ihre Relevanz im Kontext einer Gesamtfahrzeug-Crashsimulation hin bewertet.
Thermoanalyse der Phenolharzhärtung
Authors: Krüger Simone , Stark Wolfgang , Goering Harald , Michel Uwe
Published: December 2013

Kurzfassung

Angesichts der spezifischen Bedeutung der Aushärtung von Phenolharzen für ihre Eigenschaften als Ingenieurwerkstoffe besteht großes Interesse an deren quantitativer Charakterisierung. Mittels DSC-Messungen unter hohem Druck (HP-DSC) kann die Vernetzungsreaktion der Phenolharzformmassen durch die Unterdrückung der Verdampfung niedermolekularer Substanzen ohne störende Überlagerungen verfolgt werden. Mittels verschiedener Vernetzungsgrade können die Einflussparameter der Aufheizrate und der Nachtemperung optimiert werden. Die Messergebnisse ermöglichen eine Modellierung der Reaktionskinetik mit dem Ziel einer verbesserten Prozessführung und Qualitätskontrolle in der industriellen Praxis.
Mechanisches Verhalten und Fehlerempfindlichkeit von Hartlötverbindungen
Authors: Leinenbach Christian , Lehmann Hans , Schindler Hans-Jakob
Published: December 2013

Kurzfassung

Im Rahmen dieser Arbeit wurde das mechanische Verhalten von Lötverbindungen aus dem weichmartensitischen Stahl X3CrNi 13-4 mit AuNi18 anhand von bauteilähnlichen Proben mit T-Stoß-Geometrie in Zug- und Biegeversuchen untersucht. Zur Bewertung der Fehlerempfindlichkeit wurden bei einigen Proben typisierte rissähnliche Fehler unterschiedlicher Größe und Geometrie in die Lötzone eingeführt. Zur theoretischen Beschreibung müssen angesichts der auftretenden Spannungskonzentrationen bruchmechanische Modelle herangezogen werden. Als praxisgerecht vereinfachtes Verfahren der elastisch-plastischen Bruchmechanik wurde die Anwendbarkeit des Failure Assessment Diagrams (FAD) untersucht. Das Ziel der Untersuchung war eine ingenieurmäßige Beschreibung des Einflusses von Lötfehlern auf das Tragverhalten gelöteter Strukturen.
Kleine Kinder — kleine Belastungen?
Authors: Brust Ernst , Groß Eric , Haarhaus Meikel
Published: December 2013

Kurzfassung

Kinderfahrräder sind Spielzeug, Lern- und Verkehrsmittel zugleich und somit schwer vorherbestimmbaren Belastungen ausgesetzt, wobei vorhersehbarer Fehlgebrauch in starkem Maße auftreten wird (Stürze, unfallähnliche Ereignisse, Überladung). Trotzdem darf von diesen Produkten keinerlei Gefahr für Nutzer und Umfeld ausgehen (Richtl. 88/378/EWG 1988).
Usage Monitoring — Ermittlung von Kundennutzungsprofilen und Betriebslasten im Kundeneinsatz
Authors: Kieninger Michael , Weiland Stefan , Hanselka Holger
Published: December 2013

Kurzfassung

Leichtbaukonzepte und neue Materialien machen Fahrräder immer leichter. Zugleich werden die Einsatzgebiete etwa bei Alpenüberquerungen mit Mountainbikes immer extremer: Für den optimalen Dreiklang zwischen Gewichtseinsparung, Sicherheit und Komfort wurden in einem gemeinsamen Projekt zwischen dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF und dem Mountainbikehersteller Rotwild experimentelle Last- und Beanspruchungsanalysen zur optimalen betriebsfesten Auslegung durchgeführt. Um den tatsächlichen Belastungen auf die Spur zu kommen, wurde ein auf DMS-Sensorik basierendes Konzept an einem Rotwild-Fahrrad umgesetzt, womit für Kurz- und Langzeitmessungen alle relevanten Belastungen und Beschleunigungen gemessen werden können. Hieraus können Konstruktion, Geometrie und Fügeverbindungen gezielt optimiert sowie neue Leichtbaukonzepte entwickelt werden. Insbesondere eröffnet die methodische Kenntnis die Möglichkeit, neue Materialien realitätsnah zu testen, mögliche Schwachstellen gezielt aufzuspüren sowie mögliche Unfallrisiken an Fahrrädern etwa durch gebrochene Lenker- und Rahmenbrüche zu vermeiden.
Zur Auswahl von Aluminiumwerkstoffen für Fahrräder
Authors: Schütz Walter
Published: December 2013

Kurzfassung

Ein Werkstoff für Fahrradrahmen und -gabeln etc. muss verschiedene Bedingungen erfüllen: Er soll leicht sein, den Betriebsbeanspruchungen gut widerstehen können, d. h., eine hohe Betriebsfestigkeit haben, und auch anderen schädlichen Einflüssen, wie zum Beispiel der Spannungsrisskorrosion, widerstehen.
Feuerwerksnormung
Authors: Wehmeyer Dirk
Published: December 2013

Kurzfassung

Im vorliegenden Beitrag wird über die laufenden Arbeiten zur Normung von Feuerwerk im Normenausschuss Materialprüfung (NMP) im DIN Deutsches Institut für Normung e.V. berichtet.
Sind Fahrräder sicher?
Authors: Zenner Harald
Published: December 2013

Kurzfassung

Bei Veranstaltungen des DVM werden von Zeit zu Zeit Vorträge über die Betriebsfestigkeit von Fahrrädern gehalten, die intensive Diskussionen auslösen. Die Zuhörer, die sich an der Diskussion beteiligen, sind in der Regel Betriebsfestigkeitsexperten aus der Automobilindustrie. In den Diskussionen wird bemängelt, dass der Festigkeitsnachweis bei Fahrrädern einem modernen Betriebsfestigkeitsnachweis nicht entspricht. Es wird festgestellt, dass ein Kunde beim Kauf eines Fahrrades praktisch keine Informationen über die Lebensdauer unter spezifischen Einsatzbedingungen erhält.

Da Einzelvorträge nicht weiterführen, werden im Folgenden acht Aufsätze von verschiedenen Autoren zum Thema „Sicherheit von Fahrrädern‟ vorgestellt. Hingewiesen sei darauf, dass die Autoren keineswegs eine einheitliche Meinung zu diesem Thema vertreten.

Ziel ist es, die Fachleute bei den Herstellern und Aufsichtsbehörden stärker auf dieses Thema zu fokussieren, um, ausgehend von dem gegenwärtigen Stand der Technik, gemeinsam notwendige Verbesserungen zu erarbeiten und durchzusetzen.
Abschätzung von zyklischen Werkstoffkennwerten*
Authors: Hatscher Ansgar , Seeger Timm , Zenner Harald
Published: December 2013

Kurzfassung

Bei der Untersuchung von Stahlfeinblechen wurde ein Näherungsverfahren entwickelt, bei dem das bestehende Kennwertesystem ersetzt und die Neigung der plastischen und elastischen Gerade im Manson-Coffin-Diagramm nicht mehr als konstant angenommen wird. Die „Method of Variable Slopes (MVS)“ benötigt zur Bestimmung der zyklischen Kennwerte lediglich die Zugfestigkeit und den Elastizitätsmodul des Werkstoffes sowie den Vergleichsumformgrad, wenn eine Blechumformung vorliegt. Die Übertragung dieser Methodik auf das „Uniform Material Law (UML)“ führt zu einer Verbesserung der Abschätzung zyklischer Kennwerte von Werkstoffen und Halbzeugen der Datensammlung „Materials Data for Cyclic Loading“ von Boller, Seeger und Bäumel.
Zerstörungsfreie Bauteilprüfung in der Kunststofftechnik mittels Nah-Infrarot-Spektroskopie
Authors: Frick Achim , Stern Claudia
Published: December 2013

Kurzfassung

Modernes Qualitätsmanagement der Kunststofffertigung erfordert zerstörungsfreie und berührungslose Prüfmethodiken zur schnellen Qualitätssicherung von Formmassen und Formteilen, sowohl zur Materialidentifizierung in der Eingangskontrolle als auch zur Qualitätsbewertung von Halbzeugen und Formteilen in der Fertigungskontrolle. Dazu wird die Eignung der Nah-Infrarot(NIR)-Spektroskopie mit Absorptionsbanden von 800 bis 2500 nm diskutiert. Das Verfahren und die Anwendungsmöglichkeiten in der Kunststofftechnik werden am Beispiel von wärmestabilisierten PP-Formmassen sowie SAN- und POM-Formteilen dargestellt.
Zur thermomechanischen Bewertung hochbelasteter Aluminium-Zylinderköpfe*
Authors: Thalmair Sebastian , Fischersworring-Bunk Andreas , Klinkenberg Franz-Josef , Lang Karl-Heinz , Löhe Detlef
Published: December 2013

Kurzfassung

Ziel dieses Beitrags ist es, die relevanten Schritte für die Lebensdauerbestimmung von Aluminium-Silizium-Zylinderköpfen bei thermomechanischer Ermüdung (TMF) zu erläutern. Aus werkstoffmechanischer Sicht werden Versagensmechanismen und Schädigungsentwicklung für die verwendeten Aluminum-Silizium-Gusslegierungen angesprochen und Möglichkeiten der kontinuumsmechanischen Beschreibung aufgezeigt. Neben dem Verständnis der Versagensmechanismen im Werkstoff wird die Bedeutung des Werkstoffversuchs für die CAE-Methoden dargestellt.
FEM Analysis of a CVT Pulley
Authors: Grande A. Del , Testi Riccardo
Published: December 2013

A failure analysis was carried out on a riveted half pulley mounted on the CVT system of the new Piaggio 850cc TWIN engine. First of all, different design variants were analysed with simplified models in order to single out the one with the best performance. The best configuration was then re-analysed with a more detailed model including the stress state induced by the riveting process, which was simulated with a separate model. The working conditions corresponding to Piaggio standard endurance cycle were used to estimate the fatigue damage withstood by the component. Finally, the critical working condition was singled out and the corresponding stress state was compared with the one arising during Piaggio standard bench test for the examined component.
Numerical Computer-Simulation of Fields and Waves in Nondestructive Testing
Authors: Marklein René
Published: December 2013

The emphasis of this paper is to provide an overview of the numerical computer simulation of fields and waves and its application in nondestructive testing (NDT). Several numerical methods are applied: the finite integration technique (FIT), the finite element method (FEM), the boundary element method (BEM), and the method of moments (MoM). The numerical modelling of the ultrasonic and eddy current NDT inspection technique is discussed. Similarly, the numerical computer simulation of coupled wave field problems, like the piezoelectric and the electromagnetic-ultrasonic transducer is documented. The performance of the computer simulation in nondestructive testing is presented on the basis of 3-D modelling results of the ultrasonic testing of reinforced concrete and eddy current testing of hot wire steel.
Numerische Festigkeitsauslegung von Luftfedern*
Authors: Pelz Peter , Brüger Thorsten , Merk Jürgen
Published: December 2013

Kurzfassung

Aufgrund der vielfältigen Vorteile von Luftfedern und insbe- sondere Luftfederdämpfern gegenüber konventionellen Federn werden diese in zunehmendem Maße in Pkw der Ober- und Mittelklasse eingesetzt. Die Komplexität des Gesamtsystems sowie die eingesetzten Werkstoffe erfordern aufwendige Betriebsfestigkeitsanalysen. Die Notwendigkeit der Reduktion von Entwicklungszeiten und -kosten bei erhöhten Anforderungen an das System Luftfeder bedingt den Einsatz numerischer Verfahren. Im nachfolgenden Beitrag wird zunächst das Bauteil Luftfeder in seinen Kom- ponenten beschrieben und auf die, aus Sicht der Betriebsfestigkeit, relevanten Spezifika eingegangen. Begleitet von möglichen Schadensmechanismen/-bildern wird die historische Entwicklung der Luftfederberechnung dargestellt. Es wird gezeigt, wie Schadensmechanismen durch Simulation vorhergesagt werden können. Gleichzeitig werden die aktuellen Grenzen der Berechnung dargestellt.
Optimierung von Prüfsystemen mithilfe virtueller Methoden am Beispiel des Fahrdynamischen Fahrwerksprüfstandes*
Authors: Heine Stephan , Hackmair Christina , Schneider Peter , Wölfl Anton , Jung Gerald , Bäcker Manfred
Published: December 2013

Kurzfassung

Mit der Prüfstandsentwicklung des Fahrdynamischen Fahrwerksprüfstands (FDFP) wurde bei der BMW Group erstmalig in der Betriebsfestigkeit parallel zum realen Prüfstand ein virtueller Prüfstand inklusive Hydraulik- und Reglermodellierung erfolgreich aufgebaut. Die Aufgabe für den Prüfstand entstand aus der Anforderung, eine laborgestützte Untersuchung von Fahrwerkskonzepten in der frühen Entwicklungsphase hinsichtlich betriebsfestigkeitsrelevanter Schwingungen durchführen zu können.
Oberflächenbehandlung durch Kugelstrahlen und Festwalzen*
Authors: Leitner Heinz , Gänser Hans-Peter , Eichlseder Wilfried
Published: December 2013

Kurzfassung

Das Potenzial von Oberflächenverfestigungsverfahren zur Schwingfestigkeitserhöhung wird untersucht. Dazu werden Simulationsmodelle zur Beschreibung der mechanischen Oberflächenverfestigungsverfahren Kugelstrahlen und Festwalzen vorgestellt und durch Versuchsergebnisse verifiziert. Auf Basis spannungs- und bruchmechanischer Ansätze werden durch Oberflächenbehandlungen eingebrachte Eigenspannungen sowie herstellungsbedingte Bauteilfehler hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Betriebsfestigkeit bewertet.
Die Entwicklung einer automatisierten Auswerteroutine zur Ermüdung von Schienenfahrzeugkomponenten*
Authors: Starlinger Alois , Casagrande Patrick , Böhm Helmut
Published: December 2013

Kurzfassung

In diesem Beitrag wird die Entwicklung einer Auswerteroutine vorgestellt, um die Ermüdungsbeanspruchung in Schienenfahrzeugstrukturen bewerten zu können. Besonders von Interesse war dabei die Beurteilung der Ermüdung von Schweißnähten. Unter der Voraussetzung, dass die entwickelte Routine Daten auswertet, die von dem Solver ABAQUS geliefert werden, wurde in Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Leichtbau und strukturelle Biomechanik, Technische Universität Wien, und der Firma STADLER Altenrhein AG, Abteilung Statik, Dynamik, Zertifizierung, eine entsprechende Routine entwickelt.
Virtuelle Prüfstandsdefinition zur realitätsnahen Prüfung nicht entkoppelter Achsträger*
Authors: Walter Markus , Gorgas Steffen
Published: December 2013

Kurzfassung

Bei direkt an der Karosserie verschraubten Hilfsrahmen (Achs- trägern) ergibt sich eine unmittelbare Beeinflussung der Beanspruchungen des Hilfsrahmens durch die Nachgiebigkeit der Karosseriestruktur. Für eine fahrzeuggerechte Erprobung des Hilfsrahmens auf dem Prüfstand muss dieser Einfluss berücksichtigt werden.

Der Beitrag gliedert sich in folgende Abschnitte:

mathematische Methode zur rechnerischen Dimensionierung von Bauelementen zur Aufnahme des Hilfsrahmens (Achsträgers) im Prüfstand,

Betriebsfestigkeitsrechnung mit simulierten Lastkollektiven für Prüfstrecke und Vergleich der Schädigungen in Fahrzeug und Prüfstand,

Einsatz der rechnerisch ermittelten Bauelemente im Prüfstand (Vergleich der ermittelten Dehnungen im Prüfstand mit Fahrzeugmessung).
2D-dynamische Rissanalyse in anisotropen Werkstoffen mit einer hypersingulären Zeitbereichs-Randelementmethode
Authors: Wünsche Michael , Beyer Stefanie , Zhang Chuanzeng , Kuna Meinhard
Published: December 2013

Kurzfassung

In diesem Beitrag wird eine neue Zeitbereichs-Randelementmethode für dynamische Rissprobleme in ebenen, linear-elastischen und anisotropen Werkstoffen vorgestellt. Dabei werden stationäre Risse unter Stoßbelastung betrachtet. Für den äußeren Rand werden die klassischen Verschiebungs-Randintegralgleichungen verwendet, während auf dem Riss hypersinguläre Spannungs-Randintegralgleichungen implementiert sind. Dabei werden die zeitabhängigen Fundamentallösungen für anisotropen Werkstoff verwendet. Für die räumliche Diskretisierung wird entweder eine Galerkin-Methode oder eine Kollokationsmethode implementiert. Die zeitliche Diskretisierung erfolgt über ein Kollokationsverfahren. Dies führt zu einem expliziten Zeitschrittverfahren für die unbekannten Randdaten und Rissöffnungen, aus denen die dynamischen Spannungsintensitätsfaktoren ermittelt werden können.
X-Ray Stress and Residual Stress Analysis of Charpy Steel Specimens
Authors: Hoffmann Joachim Ernst , Clemens Helmut
Published: December 2013

Carrying out the X-ray analysis on pronounced notches, on transitions of transverse sections or on components with small cylindrical profiles using the sin2ψ-method demands the appropriate experience, special testing equipment and attention to various circumstances. The choice of a suitable primary gate is significant. Glass capillaries with significantly higher intensity than conventional aperture gates are employed. The primary beam's diameter is derived from the gate type, gate diameter, distance of the primary gate from the diffractometer centre and the type of beam. The ratio of the primary beam's diameter to the notch radius should preferable not exceed ⅕ to ¼. However, the local irradiated measuring area must, in any case, be small enough such that a mainly homogeneous stress condition with a linear distribution of interference line locations is measured. Furthermore, owing to the grain size statistic, the variations of the measurement values along the notch root and the lower intensity, the primary gate's diameter must not turn out be too small. By using an X-ray beam with a high lateral resolution, one can partially resort to a translation along the notch. A precise and reproducibly adjustable X-ray beam, a diffractometer with both a high precision axis and a small error sphere and both a definite and a reproducibly locatable specimen are of equally substantial importance. Errors in adjusting the X-ray beam or the notched specimen become noticeable from the geometric ψ-separations. Verification of the measuring procedure is essential for reliable analyses. As the investigations here confirm, feasible results are attainable with the available X-ray analysis using the sin2ψ-method for the V-notch of a Charpy impact specimen. This is demonstrated by the measurements of the loading stresses on a V-notch specimen. The concentration factors determined here for the case of the X-ray method are in very good agreement with the FEM calculations. This contrasts with the concentration factors determined with strain gauges, which turn out to be significantly smaller. The residual stresses at the notch root, which were produced by manufacturing the steel V-notched specimens under different grinding conditions, by up-cut milling and after stress relieving, are largely comparable with the results for flat and for less pronounced notch geometries found in the scientific literature. Thus, specific and reproducibly different manufacturing states at the notch root of Charpy impact specimens can be produced to determine the implications for the behaviour of the Charpy impact test. An increasing practical demand for local residual stress analysis methods for examining even smaller geometries in the future, underlines the significance of reliable X-ray stress analyses with high lateral resolution.
Rissvermeidung bei der schmelzmetallurgischen Herstellung einer SiC-partikelverstärkten Aluminiumlegierung A6063
Authors: Karaaslan Ahmet , Lus Murat
Published: December 2013

Kurzfassung

Leichtmetall-Verbundwerkstoffe gewinnen aufgrund ihrer mechanisch-technologisch verbesserten Eigenschaften gegenüber den unverstärkten Matrixwerkstoffen zunehmend an Bedeutung. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der pulvermetallurgischen Herstellung eines mit Siliziumkarbid verstärkten Aluminiumpulvers. Ein besonders gutes Ergebnis wurde durch den Zusatz von 12 Volumenprozent Siliziumkarbid beobachtet. Im Rahmen der Untersuchungen wurden neben dem Volumenanteil der SiC-Teilchen auch die Gieß- und Formtemperatur variiert, um bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen die Verteilung des SiC in der Metallmatrix zu optimieren.
Kirchenglocken — Kulturgut, Musikinstrumente und hochbeanspruchte Komponenten
Authors: Rupp Andreas , Fajdiga Matija , Atzori Bruno
Published: December 2013

Kurzfassung

Glocken sind Kunsthandwerke und Musikinstrumente, die wie Maschinen mit den erforderlichen technischen Einrichtungen betrieben werden. Sie sind durch das Anschlagen des Klöppels hohen Beanspruchungen ausgesetzt. Viele bedeutende Glocken wurden durch ihr Läuten über die Jahre stark geschädigt oder gar zerstört. Im Projekt PROBELL werden für 8 europäische Glockengießereien Verfahren entwickelt, die eine Know-how-basierte Wartung und Instandhaltung ermöglichen sollen, um den Glockengießern ein neues wirtschaftliches Standbein für die Zukunft zu schaffen. Modernste Werkzeuge der Mess- und Versuchstechnik sowie der Computersimulation ermöglichen eine systematische Erforschung der Einflussparameter auf die Schäden an Glocken. Als Ergebnis werden einfache Verfahren für das Wartungspersonal erarbeitet, die das Risiko einer Schädigung der Glocken beurteilen, Verbesserungsvorschläge ableiten und den musikalischen Fingerabdruck der Glocke als Indiz für erste Schäden heranziehen sollen. Der Beitrag stellt das Untersuchungskonzept und beispielartig Ergebnisse vor.
PHYBAL — Kurzzeitverfahren zur Berechnung der Lebensdauer metallischer Werkstoffe auf der Basis physikalischer Messgrößen
Authors: Walther Frank , Eifler Dietmar
Published: December 2013

Kurzfassung

Zur mikrostrukturbasierten Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens und zur Berechnung der Lebensdauer metallischer Werkstoffe werden neben mechanischen Spannung-Dehnung-Hysteresismessungen, hochgenaue Temperatur- und elektrische Widerstandsmessverfahren eingesetzt. Im Rahmen eines am Lehrstuhl für Werkstoffkunde der TU Kaiserslautern entwickelten Versuchskonzeptes werden in Betriebslastfolgen kurze einstufige Messsequenzen mit einer Spannungsamplitude deutlich unterhalb der Wechselfestigkeit eingefügt. Die erfassten Messgrößen werden äquivalent zu Einstufenversuchen in Wechselverformungskurven zur Bewertung verformungsinduzierter mikrostruktureller Veränderungen und fortschreitender Ermüdungsschädigung unter Betriebsbeanspruchung aufgetragen. Die in einem Laststeigerungsversuch und zwei Einstufenversuchen ermittelten Ermüdungsdaten dienen als Eingangsgrößen zur Lebensdauerberechnung auf der Basis allgemeiner Morrow- und Basquin-Gleichungen mit der physikalisch basierten Methode „PHYBAL‟. Mit nur drei Ermüdungsversuchen können Wöhlerkurven in sehr guter Übereinstimmung mit experimentellen Bruchlastspielzahlen berechnet werden. Gegenüber der konventionellen Ermittlung von Wöhlerkurven, die mit einem hohen experimentellen und zeitlichen Aufwand verbunden ist, führt die Anwendung von „PHYBAL‟ zu einer erheblichen Verkürzung der Versuchszeiten und damit zu einer deutlichen Absenkung der Kosten.
A Unified Model of Fatigue
Authors: Van Ky Dang , Bignonnet A.
Published: December 2013

The application of the shakedown theory to the analysis of the fatigue problems is presented. This point of view on the fatigue strength and the fatigue damage allows interpreting all types of industrial problems of fatigue in an efficient manner. The description of the stabilized mechanical state after shakedown at all scale, gives access to the engineering values which will drive the fatigue damage of the structure. The evolution of stress and strain tensors thus obtained for a cycle of fatigue, allows predicting the fatigue strength of structures. At high cycle fatigue, when elastic shakedown takes place, the fatigue strength can be described by a simple combination of shear amplitude and hydrostatic pressure at any point of the calculated structure, irrespective of the complexity of the structure and of the loading. At low cycle fatigue, from the stabilized state of the stress and strain, the fatigue strength is derived from a combination of the plastic, or the inelastic strain energy and the hydrostatic pressure. Numerous examples of fatigue analysis for different industrial areas are presented.
Optimal Structural Design of Vehicle Components Using Topology Design and Optimization
Authors: Yildiz Ali Riza
Published: December 2013

In order to meet today's vehicle design requirements and to improve the cost and fuel efficiency, there is an increasing interest to design light-weight and cost-effective vehicle components. In this study, a topology design approach, which aims at defining of an optimum model at design stage, is used to decrease product cost and lead time to markets. An example of a vehicle component design is presented to illustrate the application of the topology optimisation approach for the optimal design of vehicle components.