Optimierung von Bauteilen durch Faltenbildung: Ein Ansatz der Topologieoptimierung

Formoptimierung Die Falte: Materialspeicher oder selbstoptimierter Zugstrang?

19.01.2024 Ein Gastbeitrag von C. Mattheck, K. Bethge, K. Weber, KIT Karlsruher Institut für Technologie 1 min Lesedauer

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KIT Karlsruher Institut für Technologie

SAB Bröckskes GmbH & Co KG

Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

Heraeus AMLOY Technologies GmbH

Mit den Denkwerkzeugen der Natur von Prof. Mattheck und seinen Kollegen vom KIT kommen Konstrukteure formelfrei zum belastbaren Bauteil. Hier zeigen die Formoptimierungsexperten, wie Faltenbildung als Designvorschlag im Sinne der Topologieoptimierung verstanden werden kann.

Falten sind allgegenwärtig. Die Anordnung zugbelasteter Falten kann als computerfreie Topologieoptimieurung betrachtet werden und ist eine Erscheinungsform der Bauteiloptimierung durch Verformung.(Bild: Mattheck) — Falten sind allgegenwärtig. Die Anordnung zugbelasteter Falten kann als computerfreie Topologieoptimieurung betrachtet werden und ist eine Erscheinungsform der Bauteiloptimierung durch Verformung.
(Bild: Mattheck)

Wer eine flächenhafte Struktur seitlich zusammenschiebt, erkennt, wie sich das überflüssige Material in Falten speichert und bei nachfolgender Zugbelastung wieder abrufen lässt. Mit zunehmender Steifigkeit des Werkstoffes kommt es zu Faltenbildungen mit faszinierenden Mustern, dem Schalenbeulen.

Die durch Kontraktion der Gesichtsmuskulatur erzeugten Hautfalten sind die Eingabedaten für eine physiognomische Analyse – ein Schicksalsschrieb [1].

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Stand: 08.12.2025

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