Bionik Biologie und Technik. Wortherkunft Bionik = Bio logie und Tech nik engl. biomimetics (bios =...

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Bionik Biologie und Technik

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BionikBiologie und Technik

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Wortherkunft

Bionik =Biologie und Technik

engl.

biomimetics

(bios = Leben + mimesis = Nachahmung)

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Anwendungen

• Winglets bei Flugzeugen

• Unbenetzbarkeit – „Lotuseffekt“

• Riblet-Folie für Schwimmer und Flugzeuge

• Strukturoptimierung von Bauteilen

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Kraftflussgerechte Gestaltung

→ Bionik• Wachstum von Bäumen und Knochen• keine rechten Winkeln• keine ebenen Flächen

→ Gießen als ideales Verfahren

gegossener Komponenten

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Naturnahes Design

• 2 Möglichkeiten:–leichtere Bauteile gegebener Steifigkeit

– .

–bei gleicher Masse steifere und tragfähigere Komponenten

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Formoptimierung

Vorlage:

Wachstumvon Bäumen

und Knochen

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Beispiel

Werkzeugmaschinengestell bei gleicher Steifigkeit

minus 30% Materialverbrauch

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FEM-CAD-Kopplung

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0,19

0,11

1,00

1,00

f-m-DiagrammRelative Gesamt-verformung

Relativer Materialeinsatz0,23

0,22 Zielgebiet der Optimierung

+35

0% S

teif

igke

it

20% Gewichtszunahme

Hohles, unverripptes Bauteil

MassivesBauteil

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FazitEntstehungszeit von Prototypen

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