Die simulationsunterstützte Toleranzrechnung (engl. Computer-Aided Tolerancing CAT) hat sich
neben der klassischen Bauteil- und Baugruppentolerierung in den letzten Jahren zu einer
unverzichtbaren Ingenieursdisziplin entwickelt - gerade im Kontext der Serienfertigung eines
Produktes. Durch eine Berücksichtigung von 3D-Geometrien einhergehenden Hebelverhältnissen
Fügefolgen und verschiedensten (Unter-)Bezugssystemen sowie unter Einbeziehung statistischer
Ansätze ermöglicht es schon jetzt komplexe Toleranzbetrachtungen von Produkten welche im
Rahmen der Fertigung unsicheren Schwankungen sowohl aus Produktions- als auch aus Prozesssicht
unterliegen. Eine wesentliche Prämisse die bei derartigen Simulationen zugrunde gelegt wird
bezeichnet das angenommene ideal starre Verhalten aller Beitragsleister. Als direkte Folge
jener Prämisse beschreibt diese Arbeit einen virtuellen Ansatz auf Basis einer
schließmaßbasierten Toleranzbetrachtung welcher sowohl Elastizitäten als auch ein mögliches
nichtlineares Systemverhalten in der Toleranzsimulation berücksichtigt. Dieses Vorgehen zur
Einbeziehung von Materialitäten und Interaktionen zwischen den abweichungsbehafteten
Beitragsleistern erhöht die Prognosegüte der Toleranzsimulation in Richtung einer
realitätsnäheren Vorhersage. Basierend auf den Ergebnissen einer 3D-Toleranzanalyse mit sich
anschließender statistischer Versuchsplanung zur Steigerung des prozentualen Erfüllungsgrades
(Verhältnis von untersuchter zu maximal möglicher Grenzlagenanzahl) bei minimalem Aufwand
werden die schließmaßbezogenen prognostizierten Grenzlagen einer Finite-Elemente-Simulation
(engl. Finite Element Method FEM) zur Verfügung gestellt. Durch Einbeziehung der
Materialitäten und Kontaktrandbedingungen werden für das gewählte System welches nichtlinearen
Effekten unterliegt korrespondierende respektive eindeutig zuordenbare elastische
Grenzlagenaussagen an den betrachteten Qualitätsmerkmalen generiert. Eine geeignete Strategie
zur Kopplung der starren und elastischen Grenzlagenergebnisse wird auf Grundlage bestehender
Forschungsansätze abgeleitet und hinsichtlich einer Prognose korrigierter Grenzlagenaussagen
angewendet. Zudem werden basierend auf den FEM-Simulationsergebnissen
Robustheitsuntersuchungen hinsichtlich des probabilistischen Einflusses einzelner
Beitragsleister auf das Grenzlagenergebnis vorgestellt. Finale Korrelationsuntersuchungen
plausibilisieren die Ergebnisse des virtuellen Ansatzes durch einen Vergleich mit den
Ergebnissen eines geeigneten Experiments in Bezug auf den gewählten Demonstrator
