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Bionik Biologie und Technik
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Bionik = Biologie und Technik
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
gegossener Komponenten → Bionik Wachstum von Bäumen und Knochen keine rechten Winkeln keine ebenen Flächen → Gießen als ideales Verfahren
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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: Wachstum von Bäumen und Knochen
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Beispiel Werkzeugmaschinengestell minus 30% Materialverbrauch
bei gleicher Steifigkeit minus 30% Materialverbrauch
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FEM-CAD-Kopplung
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f-m-Diagramm +350% Steifigkeit 20% Gewichtszunahme
Relative Gesamt-verformung Hohles, unverripptes Bauteil 1,00 +350% Steifigkeit Massives Bauteil 0,22 Zielgebiet der Optimierung 0,11 0,19 0,23 Relativer Materialeinsatz 1,00 20% Gewichtszunahme
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Fazit Entstehungszeit von Prototypen
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