Software: FEM - Tutorial - 3D-Mechanik mit Kontakten

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2. Komplex im FEM-Tutorial

3D-Mechanik (mit Kontakten zwischen Bauteil-Oberflächen)

Autoren: Dr.-Ing. Alfred Kamusella, Dipl.-Ing. Christoph Steinmann, Dr.-Ing. Richard Günther

 

Der Tag gehört dem Irrtum und dem Fehler,

die Zeitreihe dem Erfolg und dem Gelingen.

- Johann Wolfgang von Goethe -

0. Übungsbeispiel

• Gummipuffer zur Schwingungsdämpfung

A. CAD-Modell (in Autodesk Fusion)

• Projekt-Definition
• Bauraum-Definition (Baugruppe "Gummipuffer")
• Komponente "Stahlscheibe" (Bauteil)
• Lageänderungen und Zusammenfügen (Bauteile)
• Komponente "Gummihülse" (Bauteil)

B. Belastungsanalyse (innerhalb von Autodesk Fusion)

• Preprocessing (Netz, Constraint, Load) und Simulation
• Postprocessing (Schnitte, Animationen)
• Unterschiedliche Lastfälle einer Studie (Streckenlast, Flächenlast, Eigengewicht, Rotation)
• Zusätzliche Studie (Thermische Spannung)

C. Belastungsanalyse mit separatem FEM-Programm

1. Preprocessing
   • Baugruppenhandling in FEM-Programmen (Prinzip)
   • Import in Ansys Mechanical
   • Hinzufügen der Abhängigkeiten und Lasten
2. Modellberechnung
   • Analyse (Simulation)
3. Postprocessing (Ergebnisse darstellen/auswerten)
   • Ergebnis-Darstellung (Streckenlast)
4. Modifizierte Belastungen
   • Unterschiedliche Belastungsfälle (Flächenlast, Eigengewicht, Rotation, Thermisch)

D. Strukturierte Netzerzeugung für Rotationsteile

• Axial-symmetrische Volumen-Elemente (2D)

E. Nichtlineare Probleme der Strukturmechanik

• Nichtlineare Deformation
• Nichtlineare Materialeigenschaften

F. Zusammenfassung

• FEM in der Strukturmechanik
• Ergebnis-Aufbereitung

Einzusendende Ergebnisse

• Teilnehmer der Lehrveranstaltung "Finite Elemente Methode" laden ihre Ergebnisse im Opalkurs hoch.
• Die in der Übungsanleitung gestellten Fragen sind in der bereitgestellten PDF-Datei zu beantworten.
• In allen Modell-Szenarien sind die Ergebnis-Konturen in einem günstigen Werte-Bereich darzustellen.
• Für den Upload bei Opal (xx=Teilnehmer-Nummer 01...99) ist ein Archiv-File FEM2_xx (als .zip) mit dem exportierten Fusion-Projekt (.f3d) + Animation.avi, dem Ansys-Workbench-Archiv (.wbpz) und der PDF-Datei zu packen.

Hinweise:

• Da der Upload der sehr großen Archiv-Datei (ca. 150 MB) etwas Zeit in Anspruch nehmen kann, sollte man für die Abgabe genug Reserve vorhalten.
• Teilnehmer der Lehrveranstaltung "Finite Elemente Methode" im PC-Pool sichern den aktuellen Bearbeitungszustand auf ihrem Home-Laufwerk (Z:) oder auf privaten Datenträgern. Das Datenlaufwerk D: wird automatisch gelöscht.

Einsendeschluss:

• Die Nacht vor dem nächsten Übungskomplex. Die Nacht endet morgens um 10:00 Uhr.

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