Seminare mit Prof. Dr. Claus Mattheck
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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)