Wie heißen die Leichtbauarten?
Sparleichtbau, ökonomischer Leichtbau, Zweckleichtbau & Ultraleichtbau
Wie heißen die Leichtbauweisen?
- Verbundbauweise
- Integralbauweise
- Modulbauweise
- Differentialbauweise
- Hybridbauweise
- Vollwandschalensysteme
- integrierende Bauweisen
Wie heißen die 5 Leichtbaustrategien? Nennen Sie Beispiele für jede Strategie.
- Stoffleichtbau -> Material mit geringerer Dichte einsetzen (z.B. Aluminium, Kunststoffe)
- Verbundleichtbau -> gezielter Einsatz unterschiedlicher Werkstoffe (z.B. Sandwich)
- Konzeptleichtbau -> Bauweisen mit optimalen Verhältnis zwischen Funktion & Gewicht
- Fertigungsleichtbau -> Patchworktechnik
- Formleichtbau -> Dimensionierung
Was bedeutet akzeptierte Leichtbaukosten und wie hoch sind diese für Fahrzeuge, Flugzeuge & Raketen?
- tolerierbare Mehrkosten für eine Gewichtsminderung des Gesamtgewichts
- Fahrzeuge: 5€/kg
- Flugzeuge: 250€/kg (Regional) bzw. 500€/kg (Großraum)
- Raketen: 5.000€/kg
Wie heißen die Treiber der Gewichtszunahme?
Fahrzeugsicherheit, Gesetzgebung, Komfort, Interieur & Qualität
In welcher Reihenfolge wuchsen die Gewichte der Baugruppen?
Karosserie 40%, Fahrwerk 24%, Antrieb 16%, Ausstattung 15% & Elektrik 5%
Wie ist die Leichtbaugüte einer Karosserie definiert?
- Verhältnis der Karosseriemasse zur Torsionssteifigkeit & zur Aufstandsfläche
- je niedriger der Wert, desto besser
Beschreiben Sie die Gewichtsspirale & wie wird diese durchbrochen?
- Fahrzeuggewicht nimmt zu -> Motorleistung muss angepasst werden -> Fahrwerk anpassen -> Package & Tankvolumen anpassen -> Karosserie anpassen -> Gewicht nimmt wieder zu -> Motorleistung muss erneut angepasst werden -> Spirale dreht sich weiter nach oben
- Durchbruch: bei der Karosserie anfangen & diese leichter machen
Warum ist die Fahrzeugmasse bei der Verbrauchssenkung so interessant?
weil die Fahrzeugmasse Bestandteil aller Fahrwiderstände außer dem Luftwiderstand ist
Ordnen Sie den Einfluss von Masse, Luftwiderstand, Rollwiderstand & Achswirkungsgrad auf den Verbrauch.
- Achswirkungsgrad -> Fahrzeugmasse -> Luftwiderstand -> Rollwiderstand
- größter Einfluss zu geringster Einfluss
Welche Regel ist bei der Betrachtung dieser Einflüsse wichtig?
es müssen immer vergleichbare Fahrleistungen verglichen werden
Welche Bereiche der Karosserie sind für die Leichtbaumaßnahmen gut geeignet & welche nicht?
- gut: der vordere Bereich des Fahrzeugs & das Dach
- mittel: die Türen
- schlecht: der hintere Bereich des Fahrzeugs
Welche Ziele werden verfolgt, wenn in bestimmten Karosseriebereichen Gewicht gespart wird?
- Schwerpunkt senken
- ungefederte Massen reduzieren
- Achslastverteilung optimieren
- rotierende Massen reduzieren
- Verbrauchsreduzierung
- Produkt – Kosten – Gewichtsoptimierung (PKG)
Was versteht man unter Bionik? Nennen Sie Beispiele.
- Anwendung biologischer Lösungen auf technische Problemstellungen
- Kombination aus Biologie & Technik
- Beispiele: Lotus Effekt, Klettverschluss, Gecko-Tape
Wie heißen die 2 Vorgehensweisen in der Bionik & welche Schritte werden dabei bearbeitet?
- Top-Down-Prozess:
1. Definition des Problems
2. Suche nach Analogien in der Natur
3. Analyse der Analogien in der Natur
4. Suche nach Lösungen für das Problem mit den gewonnen Erkenntnissen aus
der Natur
- Bottom-Up-Prozess:
1. biologische Grundlagenforschung
2. Erkennen & Beschreiben eines zu Grunde liegenden Prinzips
3. Abstraktion dieses Prinzips
4. Suche nach möglichen technischen Anwendungen
5. Entwicklung technischer Anwendungen (Ingenieuren, Technikern, Designer)
Wozu dienen „bezogene Werkstoffeigenschaften“?
- bessere Vergleichbarkeit einer bestimmten Eigenschaft bezogen z.B. auf die Dichte
- Kennzahlen des Leichtbaus
Wie ist das spezifische Volumen & die spezifische Steifigkeit definiert?
- spezifisches Volumen = 1 / (g * rho)
- spezifische Steifigkeit = E / (g * rho)
Was sagt die Reißlänge aus?
Kennwert, nach welcher Länge ein aufgehängtes Bauteil durch sein Eigengewicht reißt
Wozu dient die allgemeine Leichtbaukennzahl?
- sie beschreibt, wie gut sich ein Werkstoff für einen bestimmten Belastungsfall eignet
- Verhältnis zwischen der Gesamtlast, die eine Tragkonstruktion aufnehmen kann, zur Eigenlast der unbelasteten Konstruktion
Wie ist die Leichtbaukennzahl für Zug & für Druck definiert?
LBK = R p0,2/eH / (g * rho * L)
Ist eine größere Kennzahl immer besser als eine kleine?
nein, bei Zug & Druck ist eine größere Kennzahl besser und bei Torsion ist eine kleinere Zahl besser
Was ist Formleichtbau?
Erzielen einer optimalen Form für Materialeigenschaften & Belastung
Welche Beanspruchungsart ist zu bevorzugen?
Zugkonstruktionen
Wann können Löcher in die neutrale Faser eingebracht werden?
wenn im Material keine oder nur eine sehr geringe Spannung vorliegt
Was wird unter Stoffleichtbau verstanden?
Substitution von spezifisch schweren Werkstoffen durch leichtere Werkstoffe mit möglichst hohen Gütekennzahlen
Welche Verfahren werden dem Fertigungsleichtbau zugeordnet?
Innenhochdruck Umformen (IHU), Mangan-Bor-Stähle, Patchwork-Technik, Tailored Blanks, Tailored Strips, Tailored Welded Blanks, Tailored Rolled Blanks, Tailored Tubes
Erläutern Sie das IHU-Verfahren?
- ein Rohr wird in das Werkzeug eingelegt & es wird ein sehr hoher Innendruck aufgebaut
- daraufhin wird das Rohr innerhalb des Werkzeugs aufgeweitet & an die Form gedrückt/angepasst
Was wird unter Patchworktechnik verstanden?
Aufbringen zusätzlicher Bleche/Patches auf das Grundblechs durch Schweißen, Kleben, Clinchen, Nieten
Wie ist der Konzeptleichtbau definiert?
- Einsetzung von Bauweisen mit einem vorteilhaften Verhältnis von Funktion zu Gewicht - Einzelteile dürfen schwerer werden, wenn dadurch das Gesamtkonzept leichter wird
Wie ist ein Sandwich aufgebaut?
Haut – Kleber – Kern – Kleber – Haut
Nennen Sie für Sandwich 6 Vor- & Nachteile.
- Vorteile:
- hohe Biegefestigkeit bei geringem Gewicht
- glatte Oberflächen
- ausgezeichnetes Ermüdungsverhalten
- gute Wärmedämmung
- gutes Dämpfungsverhalten
- hohe Energieabsorbierung
- Nachteile:
- Waben & FVK-Deckschichten sind anisotrop
- Kleben der Deckschichten muss beherrscht werden, sonst kann der Schub nicht übertragen werden
- schlechte Recycelbarkeit
- schlechtes Brandverhalten
- Gefahr der Wasseraufnahme bei offenzelligen Schaumstoffen und Honeycombs
- hohe Fertigungskosten
Wie verhalten sich die Eigenschaften von Sandwich, wenn die Kerndicke erhöht wird?
- Steifigkeit: wächst überproportional an
- Biegesteifigkeit: wächst exponentiell
- Gewicht: erhöht sich minimal
Was ist bei Krafteinleitungen in ein Sandwich zu beachten?
- Inserts müssen im Voraus eingeplant & angebracht werden
- die Deckschichten müssen durch Inserts auf Abstand gehalten werden
- Krafteinleitungen in beide Deckschichten & nicht in den Kern
Erläutern Sie das Prinzip des Multi-Material-Design.
- Fügen einzelner Komponenten unterschiedlicher Werkstoffe durch Kleben, Clinchen, Nieten
- um jeweils die besten Eigenschaften der einzelnen Materialien zu nutzen
Was ist bei einer Karosserie & dem Anwenden des MMD-Prinzips zu beachten?
- unterschiedliche Wärmeausdehnung der verschiedenen Materialien
- anfällige Materialien Richtung außen (Kotflügel)
- weniger anfällige Materialien in der Mitte (A- & B-Säule)
Wie ist der Begriff Fahrzeugkonzept definiert?
- der konstruktive Entwurf einer Produktidee, mit dem die grundsätzliche Realisierbarkeit abgesichert wird
- der Entwurf umfasst die Komposition, die Fahrzeugeigenschaften & Fahrzeugcharakteristik beeinflussenden Parameter, Hauptmodule & Komponenten
Nennen Sie die Schwerpunkte der Fahrzeugkonzeptauslegung.
- Aufbauausprägungen, Fahrzeuggrundform & zukünftige Varianten
- Anzahl der Sitzplätze, Raumbedarf, Insassen
- Stauraum & Volumina (z.B. Tank)
- Hauptabmessungen
- Motor & Antriebskonzept
In welchen Phasen des PEP & mit welchem Ziel werden Fahrzeugkonzepte erstellt?
- frühe PEP-Phase & Vorentwicklung
- Ziel: • Demonstration der Zukunftsfähigkeit & technische Machbarkeit
• Visualisierung von Visionen
• Vorbereitung der Kunden auf neue Fahrzeuge
Welche Fachabteilungen & welche Disziplinen müssen an einem Fahrzeugkonzept mitarbeiten?
- Fachabteilungen: Design, Konstruktion, Produktion, Marketing, Vertrieb & Finanzen
- Disziplinen: Ingenieure, Designer & Betriebswirte
Nennen Sie Beispiele für eine allgemeine Beschreibung eines Fahrzeugkonzepts.
- Stadtfahrzeug
- Sportwagen
- Elektrofahrzeug
- Kurvenneigfahrzeug
- Überlandfahrzeug
- Nutzfahrzeug
- Familienvan
Welche Punkte können für eine Konzeptdetaillierung interessant sein?
- Anzahl & Anordnung der Sitzplätze
- Größe & Position der Gepäckräume
- Gewicht & Gewichtsverteilung
- Zuladung
- Verbrauch
- Luft- & Rollwiderstand
- Antriebskonzept
Welche CO2 - Emissionswerte gelten in Deutschland für Flotten für die Jahre 2025 & 2050?
- Zielwert 2025: 75g/km
- Zielwert 2050: 20g/km
Nennen Sie 8 Herausforderungen der Zukunft.
- steigendes Mobilitätsbedürfnis
- multikulturelle Gesellschaft
- Urbanisierung & Megacities
- paradoxes Umweltverhalten
- Individualisierung
- Klimawandel & Ressourcenknappheit
- knappe Zeitressourcen
- digitales Leben
Welche Ziele werden mit neuen Fahrzeugkonzepten verfolgt?
- Demonstration der Zukunftsfähigkeit
- Demonstration der technischen Machbarkeit
- Visualisierung von Visionen
- Entscheidungen hervorbringen
- Vorbereiten auf neue Fahrzeuge
Nennen Sie die zu betrachtenden Rahmenbedingungen zur Erstellung eines Szenarios.
- wirtschaftliche Lage
- verfügbare Technologien
- Einkommensverteilung
- Infrastruktur
- politische Lage
- geografische Lage
- Gesetzgebung
- Anwendungsbereiche
- Demografie
- Ressourcenvorkommen
- Urbanisierung
- Preisentwicklung
Nennen Sie Beispiele für Wild-Cards in der Szenario-Einstellung.
- unerwartete Ereignisse für das Szenario
- z.B. Weltwirtschaftskrise 2008, Corona Pandemie 2020, Ukrainekrise 2022
Müssen alle Rahmenbedingungen für ein Szenario betrachtet werden?
- nein, es werden nur die wichtigsten Rahmenbedingungen betrachtet
- Gesetzgebung, verfügbare Technologien, Anwendungsbereiche & Ressourcenvorkommen
Wie werden aus dem Szenario die Anforderungen für das Lastenheft eines Fahrzeugkonzepts abgeleitet?
- Konkretisierung der technischen Randbedingungen
- Formulierung der konkreten technischen Kriterien
Welche Hilfsmittel werden bei der Szenario-Einstellung für die Untersuchung der Kriterien verwendet?
- Studien
- Zukunftsforschung & Unternehmensberatung
- Fachliteratur
- Trends
- Statistiken
- Kreativitätsmethoden
Nennen Sie 8 beschreibende Merkmale eines Kunden.
- Alter
- Bildung
- Einkommen
- soziales Umfeld
- Ansehen
- Charakter
- Wünsche
- Arbeitsumfeld
Welche Werkzeuge gibt es zur Erstellung von Kundenprofilen?
- Profile
- gesellschaftliche Schichten
- Sigma- & Sinus-Milieus
- Akzeptanzanalysen
- Personas
Wie können die Ergebnisse der Szenario-Einstellung dargestellt werden?
- Diagrammen
- Graphiken
- Skizzen/Zeichnungen
- Veranschaulichungsmaterial
- Beschreibung
Wie wird die Methode Personas durchgeführt?
- Erstellung von Steckbriefen für typisierte Kunden & Kundengruppen
- je nach Bedarf sehr detailliert oder grobe Zuordnung
Welche Vor- & Nachteile existieren bei der Methode Personas gegenüber der Mileudarstellung?
- Vorteile: persönliche Informationen, beliebig erweiterbar, klares Kundenbild
- Nachteile: höherer Zeit- & Arbeitsaufwand, Fehleinschätzung möglich
Wie ist die Prognose für die Zukunft des Sigma-Milieus in Deutschland für 2050?
- Mitte wird weniger
- Tradierte werden weniger
- neue Gruppe rechts -> Umwelt, mehr Soziales, Individualität
Welche Eigenschaften hat das gesellschaftliche Schichtenmodell?
- eindimensional
- vereinfachte Darstellung der Sozialstruktur
- kulturell abhängig
- einfache & gute Zuordnung
- Einkommensorientiert
- keine Aussage über Denkweise & Wünsche
- statisch
Geben Sie den groben Ablauf der Konzeptherstellung wieder (6 Stichpunkte).
1. Szenario
2. Kunden & Milieus
3. technische Randbedingungen
4. Stückzahlen & Lastenheft
5. Package Auslegung
6. Feasibility
Welche 10 Schritte sind bei der Packageauslegung zu bearbeiten?
1. grobes Package & konstruktive Grundgedanken
2. Insassenposition & Körperhaltung
3. Fondinsassenpositionierung
4. Auswahl & Position des Antriebs
5. Festlegung der Fahrzeugbreite
6. Festlegung des Gepäckraums
7. Positionierung der angetriebenen Räder
8. Festlegung des Radstandes
9. Festlegung der Spurweite
10. Erzeugen der Karosserie- & Interieurflächen
Wird ein Fahrzeugkonzept von außen nach innen oder von innen nach außen entwickelt?
von innen nach außen
Wie entsteht die Radhüllkurve?
- Betrachtung von jeder Stelle beim Einfedern & Ausfedern mit jeder Stellung des Lenkens
- Beachtung von Schneeketten
Welche Methoden gibt es bei der Erstellung einer Feasibility & welche ist zu empfehlen?
- Top-Down & Bottom-Up
- beide Methoden durchführen & Kompromisse finden
Wie hoch sollte die Rendite mindestens sein & warum sollte sie diesen Wert überschreiten?
- mindestens 10%
- um die Kosten zu decken und Geld für neue Investitionen zu haben
Nennen Sie 10 Werkzeuge der Konzepterstellung.
- CAD/DMU
- CarMaker
- FEM
- RAMSIS
- ConceptCar
- Bionik
- Verbrauchsuntersuchung
- Variantenuntersuchung
- Crashsimulation
Nennen Sie Beispiele für technische Randbedingungen.
- Antrieb
- Sitzkonzept
- Entertainment
- Türkonzept
- Innovationen
- USPs
Muss die Reihenfolge der Package-Auslegung eingehalten werden?
ja, der Aufbau von innen nach außen muss eingehalten werden
Geben Sie eine Begriffsdefinition zu Design an.
formgerechte & funktionale Gestaltgebung und daraus sich ergebende Form eines Gebrauchsgegenstandes
Nennen Sie die Einteilung des Designs in die 3 Bereiche.
Industrialdesign, Produktdesign, Styling
Wie heißen die Arten von Design & deren Unterarten?
- Arten: Modedesign, Kommunikationsdesign & Industrialdesign
- Unterarten: Konsumgüterdesign, Investitionsdesign & Transportationsdesign
Nennen Sie die Begriffe der 10 Thesen von Dieter Rams.
- gutes Design …
1. trägt zur Nützlichkeit des Produktes bei
2. ist innovativ
3. ist ästhetisches Design
4. macht ein Produkt leicht verständlich
5. ist unauffällig
6. ist ehrlich
7. ist langlebig
8. ist konsequent – bis ins kleinste Detail
9. ist ökologisch
10. ist so wenig Design wie möglich
Welche Gegenstände werden beim Konsumgüterdesign gestaltet (10 Begriffe)?
Kaffeemaschinen, Rasenmäher, Werkzeuge, PKW, Motoräder, Fahrräder, Möbel, Einbauküchen, Leuchten, Spielzeuge
Nennen Sie 3 Vertreter des Transportationsdesign.
Klaus Bischoff, Marc Lichte & Walter de Silva
Welche Vorstellung über Farben hatte Leonardo da Vinci?
- exakte Vorstellungen von Farbstufen und Farbgegensätzen
- Grundidee: die Farbe polarisch als Ganzheit zu erfassen (Schwarz-Weiß, Blau-Gelb, Grün-Rot)
Welche Vorstellung hatte Johannes Itten von Farben & was entwickelte er?
- er stellt die Farbwirkung in den Vordergrund
- er entwickelte eine Farbakkordik und einen zwölfteiligen Farbkreis
Nenne Sie die 7 Farbkontraste & erläutern Sie einen.
- Hell-Dunkel-Kontrast
- Warm – Kalt – Kontrast
- Qualitätskontrast
- Simultankontrast
- Quantitätskontrast
- Sukzessivkontrast
- Komplementärkontrast: -> 2 im Farbkreis gegenüberliegende Farben werden nebeneinander angeordnet
Welche symbolische Bedeutung, positive & negative Bedeutung hat die Farbe Rot?
- symbolisch: Farbe der Energie, Liebe und das Verbotene
- positiv: leidenschaftlich, Energie geladen & Paarungsbereitschaft
- negativ: aggressiv, impulsiv & risikobereiter
Wählen Sie eine Farbe aus & beschreiben Sie die symbolische Bedeutung, positive & negative Bedeutung.
- schwarz
- symbolisch: Farbe der Trauer, Einsamkeit & Eleganz
- positiv: geheimnisvoll, mutig & elegant
- negativ: distanziert, schwer & stößt auf Ablehnung
Symbolik der Grundformen: Wählen Sie eine Grundform aus & beschreiben Sie deren Symbolik.
Quadrat: stabil, ruhig, langweilig -> Raute (Quadrat auf der Spitze): wackelig, unsicher, schwebend
Nennen Sie Anwendungsfälle der Symbolik der Grundformen.
Stoppschild, Bienenwabe, Rahmen
Beschreiben Sie das Design der ersten Fahrzeuge um 1900.
Kutschenartig, Kastenartig, offen & einfach
Wann erfolgte die weltweite Anerkennung des Fahrzeugdesigns?
1927
Wie viele Stilgruppen gab es zwischen 1950 & 2000?
20 Stilgruppen
Nenne Sie die 4 Ziele des Designs.
- funktionale, ergonomische & ästhetische Form für die technische Innovation zu finden
- Design soll Emotionen wecken
- Markenwerte des Unternehmens widerspiegeln
- Fahrzeugdesign ist heute eines der wichtigsten Entscheidungskriterien beim Kauf eines Fahrzeugs
Geben Sie Beispiele für Fahrzeuge & den damit verbundenen Emotionen an.
- Renault Twingo: klein, weiblich, niedlich
- Audi/Lamborghini: aggressiv, sportlich
Nennen Sie die 5 Haupttrends des Automobildesign von 1930 bis 1990.
Aeroformen, Muschelform, Dominanz der Linie, Box Design & Formkörper
Was wird unter Drei-Box-Design verstanden?
- Stufenhecklimousine -> üppiger Kofferraum
- Form wurde für mustergültig & richtungsweisend gehalten
Designtrend heute: Nennen Sie die 4 Richtungen & Beispielfahrzeuge.
- Markengesichter: Audi mit großem Kühlergrill
- Retrodesign: VW Beetle
- Automobile Skulpturen: BMW 7er mit großem Heckdeckel
- Böser Blick: VW Golf 8
Wie entwickelt sich ihrer Meinung nach das Fahrzeugdesign, das heute an Show- & Konzeptfahrzeugen ablesbar ist?
sportlich, elegant, kleinere Autos, kein Kühlergrill, keine Außenspiegel oder nur Kameras
Zuletzt geändertvor 2 Jahren