Seminare mit Prof. Dr. Claus Mattheck
© 2024 Claus Mattheck, letzte Änderung 15.06.2024
Bauteiloptimierung: Konstruieren nach der Natur
Früher
haben
wir
Computermethoden
entwickelt
und
verwendet,
die
auch
im
Maschinenbauteil
eine
gleichmäßige
Spannungsverteilung
(Axiom
konstanter
Spannung)
realisieren.
Dabei
wurde
das
lastadaptive
Wachstum
simuliert.
Auf
diesem
Wege
fanden
wir
eine
Universalform,
die
„Kontur
der
Zugdreiecke“,
die
einerseits
Universalform
der
Natur
ist,
andererseits
aber
auch
Kerbform
ohne
Kerbspannungen
im
Maschinenbauteil
sein
kann.
Drei
Denkwerkzeuge
machen
heute
ein
tiefes,
qualitatives
mechanisches
Verständnis ohne Computer und mathematische Formeln möglich:
1
.
Die Methode der
Schubvierecke
erklärt häufig die Ursache von Rissen.
2
.
Die
Kontur
der
Zugdreiecke
stellt
sich
im
Bauteil
nicht
selten
durch
Verformung
unter
einer
Belastung
selbst
ein.
Das
Bauteil
verformt
sich
zu
seinem
Vorteil
-
Siegen
durch
Nachgeben!
Die
Zugdreiecksform
findet sich auch in Fluiden und der Geomechanik (Erosion und Ausbruch).
3
.
Die
Methode
der
Kraftkegel
dient
der
Auffindung
von
Designvorschlägen
für
einen
Lastfall
(Topologieoptimierung) und erklärt auch die Fließzonen und Wirbel in plastischem Material.
Es
gibt
eine
Formengemeinschaft
der
lebenden
und
der
toten
Dinge
-
ein
Bachkiesel
gleicht
unserem
Auge,
einem Maikäfer, einem gezogenen Loch im Gummiband, einer Baumkrone und dem Zuckerhut in Rio…
Wer
Maschinen
nach
diesen
Gestaltgesetzen
der
Natur
formt,
macht
sie
zum
Bestandteil
der
Natur,
zur
natürlichen Maschine!
Die Körpersprache der Bauteile - Kurzbroschüre hier zum Download (PDF)