Numerische Simulation des Verhaltens von dünnen Teilen beim Fräsen

In der Schiffstechnik werden häufig dünne Teile wie Propellerblätter und Wärmetauscherrippen verwendet. Diese Teile werden häufig maschinell bearbeitet. Da diese Bauteile relativ flexibel sind, ist ihre Bearbeitung ein heikles Verfahren. Bei jedem Bearbeitungsprozess wird Material abgetragen, so dass es zu Schwankungen in der Masse des Teils kommt. Wenn sich die Geometrie des Teils ändert, kommt es außerdem zu Schwankungen der Steifigkeit. Diese beiden Parameter bestimmen die Eigenfrequenz eines Objekts und, zusammen mit dem Dämpfungsfaktor, auch die Resonanzfrequenz. Ein weiterer Faktor, der die Steifigkeit der Baugruppe beeinflusst, ist das Befestigungssystem. Es sollte vermieden werden, diese Bauteile bei resonanznahen Frequenzen anzuregen. Um die Schwingungen des Werkstücks während des Bearbeitungsprozesses zu minimieren und folglich die Oberflächengüte zu verbessern, zielt diese Studie darauf ab, mit Hilfe der numerischen Simulation unter Verwendung der Finite-Elemente-Methode das dynamische Verhalten eines gegebenen Systems vorherzusagen, indem seine Schwingungen analysiert werden. Durch die Korrelation der Schwingungsamplituden mit der Rauheit war es möglich, die Oberflächengüte abzuschätzen.

Autorentext

Felipe Klein Fiorentin ha conseguito una laurea in ingegneria meccanica e un master presso l'Università Statale di Santa Catarina (UDESC). Ha inoltre conseguito una laurea in ingegneria navale presso l'Università Federale di Santa Catarina (UFSC) e un dottorato di ricerca presso l'Università di Porto. Ha svolto ricerche sulla dinamica di lavorazione, sulle vibrazioni, sulla fatica e sulla meccanica della frattura.