FEM / Kinematik

FEM (Finite Element Methode) im täglichen Einsatz in der Konstruktion: diese moderne Form von Berechnung ist aus dem Konstruktionsalltag nicht mehr wegzudenken. Was früher mühsam, aber dennoch ungenau, durch Annäherung berechnet wurde, geht heutzutage wesentlich schneller, genauer und einfacher.

Beispiele:

  • Maschinenbau: z.B. Festigkeitsberechnung von Hydraulikzylindern;

     Steifigkeitsoptimierung von Werkzeugmaschinen oder Spritzgieß-Formen.

  • Konsumgüterindustrie: z.B. Auslegung von Nähmaschinen
  • Elektrotechnik: z.B. Schwingungsberechnung von Schaltschränken,
  • Medizintechnik: z.B. Auslegung von Zahnarztbohrern.
  • Automobilindustrie: z.B. Berechnung von Motor- und Getriebeteilen.

Funktionalität:

  • Lastfall-Kombinationen
  • Last-Sequenzen (Abfolge von aufeinander aufbauenden Lastschritten)
  • Instationäres Temperaturfeld, z. B. zur Berechnung von Aufheiz- oder Abkühl-Vorgängen
  • Angeregte Schwingungen

Berechnung von:

  • Spannungen
  • Verformungen
  • Beulen / Knicken
  • Eigenfrequenzen
  • Eigenformen
  • Temperaturfeldern
  • Parameterstudien
  • Topologieoptimierung
  • Lebensdaueruntersuchungen (optional)

Handhabung

  • Verständliche Benutzerführung durch Wizards/Assistenten
  • Benutzeroberfläche und Handbuch in deutscher Sprache
  • Umfangreiche Online-Hilfe

Berechnungen

  • Statik (Spannungen und Verformungen)
  • Modalanalyse (Eigenfrequenzen, Eigenformen)
  • Temperaturfelder und Thermospannungen

Topologieoptimierung

  • Die optimale Materialverteilung innerhalb eines vorgegebenen Raumes
  • Hilfe zur Formfindung gut gestalteter Strukturen

Parameterstudien

  • CAD-Parameter, Materialien und Lasten automatisch ermitteln
  • Der Einfluss auf die Berechnungsergebnisse darstellen
  • Trendaussage über die Effektivität unterschiedlicher konstruktiver Maßnahmen

Ergebnisse

  • Vergleichsspannungen, Hauptspannungen, Spannungskomponenten, Verformungen,

     Eigenfrequenzen, Eigenformen, Temperaturverteilung, Wärmefluss und vieles mehr

  • Vielfältige Darstellungsmöglichkeiten: Drehen, Schnitt, 3D-Animation
  • Automatischer Report mit Ergebnisbildern (HTML-, Word-, Powerpoint-Format)
  • Ergebnisdarstellung in lokalen Koordinatensystemen (kartesisch, zylindrisch)

FEM-Features

  • automatische Vernetzung des Bauteiles
  • automatische Netzverfeinerung bis zur voreingestellten Ergebnisgüte
  • manuelle Vernetzung/Verfeinerung
  • Wahl des Element-Typs (Tetraeder, Hexaeder, Schale)
  • Lasten und Randbedingungen: Kräfte, externe Kräfte, Drücke, Verschiebungen,

     Momente, Schraubenvorspannungen, spezielle Lagerungen für Bolzen und Bohrungen,

     Symmetrie, Beschleunigungen, Drehzahl, Temperaturen, Wärmefluss,

  • Konvektion
  • Schnelle Gleichungslöser (PCG, Sparse, Block Lanczos)
  • Unterstützung von Mehrprozessor-Computern und Multicore-CPU?s

Baugruppenfunktionalität

  • Kontakteigenschaften: fest, gleitend, abhebend (nichtlinear)
  • Oberfläche-zu-Oberfläche Kontaktelemente
  • Automatische Generierung oder manuelle Definition von Kontakten
  • Bauteilspezifische Vernetzung und Materialzuweisung
  • Spezielle Schrauben-Elemente zur automatisierten Analyse von Schraubverbindungen
  • Vielfältige Visualisierungsmöglichkeiten der Baugruppe (z.B. Transparenz oder  

     Ausblenden von Bauteilen)


Optionale Module

  • Lebensdauer-Untersuchung für dynamische Lasten
  • Optimierung
  • Geometrie-Aufbereitung für die FEM-Berechnung
  • Materialdatenbank
  • Weitergehende Berechnungsfunktionalität