Software: Autodesk Inventor Professional

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Praktische Einführung in die Finite Element Methode (FEM)

(Archivierte Übungen mit Autodesk Inventor Professional - Stand 2019)

Autor: Dr.-Ing. Alfred Kamusella

A. CAD-Modell basierter Prozess für ein Bauteil

1. Preprocessing (Modellbildung)

• Geometrie (CAD-Modell)

1. Projekt-Definition
2. Bauteil-Definition
3. Grundkörper (Skizziertes Element)
4. Bohrung (Platziertes Element)
5. Abrundung (Platziertes Element)
6. Definition physikalischer Eigenschaften (Material)

• CAD-Modell in Tool für Belastungsanalysen einbinden
• Netzgenerierung
• Hinzufügen der Lasten (Loads)
• Abhängigkeiten definieren (Constraints)

2. Modellberechnung

• Belastungsanalyse

3. Postprocessing (Ergebnisse)

1. Auflage-Reaktionen
2. Vergleichsspannung
3. Deformation
4. Beanspruchung (Sicherheitsfaktor)

4. Reduktion auf 2D-Modell

• 2D-Modell in der Mittelebene eines flachen Bauteils

5. Konstruktive Änderung

• Spielpassung auf biegesteifem Bolzen

6. Modal-Analyse

• Resonanz-Frequenzen mit fixiertem Lochrand

B. CAD-Modell basierter Prozess für eine Baugruppe

• Gummipuffer zur Schwingungsdämpfung
• CAD-Projekt
• Stahlscheibe
• Gummihülse
• Gummipuffer (Baugruppe)
• Preprocessing (Netz, Constraint, Load) und Simulation
• Postprocessing
• Symmetrieschnitt
• Animation im Postprocessing
• Unterschiedliche Lastfälle (Flächenlast, Eigengewicht, Rotation, Thermisch)

C. Optimierung mech. Strukturen mit bionischen Prinzipien

• Kerbspannung an einer taktilen Sonde trotz Abrundung
• Kerbformoptimierung mittels Wachstumgesetz (Methode der Zugdreiecke)
• Topologie-Optimierung mit "Formen-Generator"

Materialdaten

• Aufbau einer Autodesk-Materialbibliothek (PDF) - Autor: Felix Kirsten

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