Simulation im Maschinenbau – Schwingungsberechnung von Maschinen und Fertigungsprozessen

Werden bei der Neu- oder Weiterentwicklung von Produktions- oder Verarbeitungsmaschinen (Schwingungs-)Probleme befürchtet, stellen wir für Sie sicher, dass diese bereits in den frühen Entwicklungsphasen erkannt und behoben werden. Hierfür bringen wir unsere Simulations- und Dynamik-Kompetenz ein: Denn durch den Einsatz von simulationsgestützten Entwicklungsmethoden können unliebsame Überraschungen wie

  • Festigkeitsprobleme,
  • nicht erreichte Produktionsgeschwindigkeiten oder
  • schlechte Produktqualität,

die im herkömmlichen Entwicklungsprozess typischerweise erst im Rahmen von teuren Prototyptests oder bei der Inbetriebnahme auffallen, frühzeitig auf ein Minimum reduziert werden.

Simulation ist allerdings nicht nur im Rahmen von Produktentwicklung und Prototyping sinnvoll. Von Herstellung und Inbetriebnahme über den laufenden Betrieb bis hin zum Ende der Lebensdauer liefert ein virtuelles Pendant der Maschine wertvolle Informationen.

Unser Leistungsportfolio im Bereich der Schwingungsberechnung:

  • Modellierung Ihrer Maschine oder Ihres Prozesses auf Basis Ihrer 3D-CAD-Daten als numerisches Modell, z.B. mit FE (Finite-Elemente) oder MKS (Mehr-Körper-System)
  • Erstellung eines kalibrierten Modells von bereits als Prototyp oder in Serie existierenden Maschinen auf Basis einer Messung (Modell-Update)
  • Analyse von Eigenfrequenzen und Eigenformen
  • Analyse der Anregung mit entsprechender Modellierung
  • Prognose der Schwingungsantworten (z.B. Kräfte, Verformungen, Spannungen) unter Einwirkung von Betriebs- und Sonderlasten
  • Design-Reviews mit Ihren Entwicklern
  • Konstruktions- und Strukturoptimierung unter Schwingungs-, Festigkeits- und maschinenakustischen Aspekten

(Reine) Modellerstellung als Grundlage für Analysen und Optimierungen im Maschinenbau

Gerne erstellen wir für Sie auch „nur“ das Berechnungsmodell Ihrer Maschine oder Anlage, das Sie im Anschluss für Ihre eigenen Untersuchungen (z.B. Optimierungsmaßnahmen) nutzen können. Als Software setzen wir hierfür typischerweise

  • ANSYS,
  • SIMULIA Abaqus oder auch
  • NASTRAN

ein. Im Rahmen eines sogenannten Modell-Updates können wir erstellte Modelle und deren charakteristische Parameter mit Messdaten – z.B. von Eigenfrequenzen, Schwingungsformen, Nachgiebigkeiten oder Dehnungen – abgleichen. Eine solche Modell-Kalibration stellt sicher, dass das virtuelle Pendant möglichst realitätsnah ist.

Durch unser langjähriges Bestehen am Markt haben wir Erfahrung in der Abbildung und Simulation von verschiedensten Maschinen, Anlagen und Prozessen. Dabei können wird auf ein breites Softwareportfolio zurückgreifen und somit stets das Ihren Anforderungen entsprechende beziehungsweise am besten geeignete Tool einsetzen.

Noch genauere Maschinenmodelle durch ergänzende Schwingungsmessung

Als in der Praxis besonders nützlich hat sich unser über viele Jahre aufgebautes Know-how im Bereich der Schwingungsmessung erwiesen. Wie oben bereits beschrieben können wir mit Hilfe von bereits vorliegenden oder durch uns erfassten Messdaten die Berechnung durch einen Abgleich nicht nur validieren, sondern auch zuschärfen und somit die Aussagekraft erhöhen. Entsprechende Messungen können wir bei uns, bei Ihnen oder bei Ihrem Kunden weltweit durchführen.

Unsere Spezialgebiete in der Simulation

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Wir von Wölfel führen seit mehr als 50 Jahren numerische Simulationen für unsere Kunden durch – im Maschinenbau und in zahlreichen weiteren Branchen.
Hier erhalten Sie einen Einblick in unser Dienstleistungsportfolio:

Wenn Sie Fragen speziell zur Simulation im Maschinenbau haben, wenden Sie sich gerne an unseren Experten Manuel Eckstein.

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Wie macht Simulation den Entwicklungsprozess effizienter? Wann sollte Simulation zum Einsatz kommen?
Und wann ist es sinnvoll, sie auszulagern?


Antworten auf diese Fragen und weitere allgemeine Informationen rund um das Thema Simulation finden Sie hier.


Kontaktieren Sie uns gerne persönlich

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Wir beraten Sie gerne bei Fragen rund um Schwingungen und Lärm im Maschinenbau.

Dr.-Ing. Manuel Eckstein
Leiter Simulation + Predictive Maintenance (KI)

Dr.-Ing. Marcus Ries
Leiter Schwingungsmessung + -minderung

Michael Nguyen
Vertrieb Maschinenbau