Computer Aided Engineering bei Anwendungen für die Industrie

Heutzutage können Konstruktionen mithilfe von Finite-Elemente-Methoden vor dem Prototyping virtuell getestet werden. Dies führt zu erheblichen zeitlichen und finanziellen Einsparungen. Das Verhalten der Konstruktion und der Werkstoffe lässt sich für zahlreiche Fälle bestimmen, von der grundlegenden Konstruktion bis hin zu komplexeren Simulationen zur Berechnung der voraussichtlichen Lebensdauer einer Konstruktion.

AEDesign hat umfangreiche Erfahrungen bei der Durchführung von Finite-Elemente-Analysen bei Konstruktionen aller Komplexitätsgrade. Von der Vernetzung und Einrichtung des Modells bis zur Nachbearbeitung und Optimierung einer Konstruktion - wir können dazu beitragen dass die Konstruktion wie vorgesehen funktioniert.

Wir können folgende Arten von Analysen durchführen:

• statische Analysen
• dynamische Analysen
• Modalanalysen, Analysen mit Sinus- und Zufallsschwingungen
• Lebensdauerberechnungen (Ermüdungsanalysen)
• nicht lineare Analysen

Vorbearbeitung

Bei allen Simulationen sind die ersten Schritte von entscheidender Bedeutung, um zu gewährleisten, dass die Simulation zu zuverlässigen Ergebnissen führt. Zu diesen Schritten gehören unter anderen die Erzeugung von Mittelflächen, die Vernetzung und die Modellierung von Verbindungen. Den Kunden, die nur eingerichtete und simulationsfähige Modelle für Ihr Team im eigenen Hause benötigen, können wir Folgendes anbieten: Crash- Vernetzung, Vernetzung unter Festigkeitsaspekten und Vernetzung für Kunststoff- und Stahlblechteile. Außerdem können wir Modelle für Bauteile aus Verbundwerkstoffen erzeugen.

Statische Analyse

AEDesign kann je nach den Produktanforderungen lineare und nicht lineare Fälle simulieren. Sobald die ersten Simulationsergebnisse als Bericht vorliegen, können wir auf der Grundlage der Anforderungen Vorschläge zur Optimierung und Verbesserung der Konstruktion unterbreiten. In den meisten Fällen lassen sich Verbesserungen bei der Funktion und gleichzeitig Einsparungen bei Material- und Produktionskosten erzielen.

Schwingungsanalyse

Wir können unter anderem Modalanalysen, Analysen mit Sinus- und Zufallsschwingungen (Leistungsspektraldichte) durchführen. Mit diesen unterschiedlichen Analysen können wir die Eigenschwingungen, das Resonanzmodell und die maximal auftretende Auslenkung ermitteln. Schwingungen können zu unerwartet großen Amplituden und in der Folge zu schwerwiegenden Defekten an einer Struktur führen. Außerdem können Schwingungen eine drastische Verringerung der Lebensdauer der Struktur und gleichzeitig eine übermäßige Geräuschentwicklung während des Betriebs bewirken.

Lebensdauerberechnungen/Ermüdungsanalysen

Zur Berechnung der Lebensdauer einer Struktur, die zyklischen Belastungen ausgesetzt ist, sind Ermüdungsberechnungen unerlässlich. Metallstrukturen neigen besonders bei wiederholten Belastungen zu Ausfällen. Wenn derartige Ausfälle nicht vorausberechnet werden, kann dies katastrophale Auswirkungen haben. Ermüdungsbedingte Ausfälle zeigen sich in Form von Rissen, die bei Biegebelastung in den belasteten Bereichen der Konstruktion auftreten. Diese Risse können sich ausbreiten und zu einem Ausfall führen.

Die Materialprüfung liefert die ermüdungsähnlichen Kurven, die zum Vergleich des Materials mit den Simulationsergebnissen herangezogen werden. Die Strukturanalyse wird an der betreffenden Konstruktion durchgeführt und liefert uns die zu erwartenden Belastungen, die unter Betriebsbedingungen auftreten.