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11.12.18 /


SIMULIA Abaqus – Was gibt’s interessantes Neues?

Lieber Leser, liebe Leserin,

im technischen Fokus unseres aktuellen Newsletters möchten wir einen Einblick in die CFD-Simulation mit SIMULIA Abaqus geben. Der Anlass hierfür ist die zunehmende Zahl von Anfragen zum richtigen Umgang mit CFD-Analysen sowie die Vielfalt von Anwendungen, bei denen CFD-Analysen Vorteile bieten können.

Die hohe Genauigkeit sowie die im Vergleich zu Experimenten geringen Kosten eröffnen der CFD-Simulation immer neue Anwendungsgebiete, in denen mit CFD-Simulationen Wettbewerbsvorteile erzielt werden können.

Neben diesem Thema freuen wir uns sehr über den ersten Beitrag von Ihrer Seite. Lesen Sie wie ein mittelständisches Unternehmen mit dem flexiblen Lizenzmodell von SIMULIA Abaqus in Kombination mit dem umfassenden „Complete Abaqus Environment“  (CAE) alle relevanten Simulations-Disziplinen aus einer Oberfläche heraus nutzen kann und welche Vorteile sich dadurch ergeben.

Einen Einblick in die Anwendungen von SIMULIA in der Medizintechnik bietet der Workshop Advanced Biomedical Modeling. Nutzen Sie die Kombination aus spannenden Vorträgen und einem Workshop, um die vielfältigen Möglichkeiten selbst zu erleben. Die Anmeldung und Agenda für den kostenfreien Workshop am 5. Oktober 2016 in München finden Sie hier

Besonders möchten wir Sie auch noch auf letzte offene Plätze beim Wölfel-Dialog „Konstruktion und Berechnung von Kunststoffbauteilen mit CATIA und Abaqus“ aufmerksam machen. Die Veranstaltung ist kostenfrei und findet in Kooperation mit der Firma Schwindt am 14. Oktober 2016 in unserer Firmenzentrale in Höchberg statt. Die Agenda und Anmeldung finden Sie hier.

Unser aktuelles Flipbook rund um das Thema CAE finden Sie hier.

Einen schönen Spätsommer wünscht Ihnen

 

Andreas Seidel

Technischer Vertrieb CAE-Software

 

 

Subline

Installieren Sie jetzt die neueste MEDA-Version, um diese optimale Leistung zu erhalten. 

 

Sie haben ab sofort unter anderem Zugriff auf:

die neue MEDA-Option: Verschlüsselung der Konfigurationsdateien Über die Funktionen „Konfigurationsdateien kopieren“ und „Konfigurationsdateien zurücklesen“ kann jetzt wahlweise eine Verschlüsselung dieser Dateien, über ein Kennwort, durchgeführt werden. Damit kann eine komplette MEDA-Konfiguration über ein Kennwort verschlüsselt abgelegt und zu einem späteren Zeitpunkt wieder zurückgelesen werden, ohne das befürchtet werden muss, dass diese Konfiguration zwischenzeitlich abgeändert wurde.

    Termine im November zum Vormerken:

    Deutsches SIMULIA Anwendertreffen 2016

    SIMULIA Multibody Simulation Anwendertreffen 2016

    Beide Veranstaltungen finden in Darmstadt statt. Ausführliche Informationen erhalten Sie über nachfolgende Links:

     

     

     

    5. Kontaktdefinition – Anwendung im Modell

    Bei der Kontaktdefinition – wie bei fast allen Tätigkeiten – steht die Effizienz der Vorgehensweise im Vordergrund. Der General Contact ist sehr schnell und einfach in der Definition, hat aber häufig längere Rechenzeiten zur Folge. Die Definition einzelner Kontaktpartner bedeutet mehr Aufwand bei der Modellierung. Dafür bietet diese Vorgehensweise Potenzial um die Rechenzeiten zu reduzieren.

    Im beschriebenen Modell wird eine Kombination aus beiden Vorgehensweisen gewählt, um die maximale Effizienz hinsichtlich Modellierungszeit und Rechenzeit zu erreichen. Es wird ein General Contact definiert aus dem alle Flächen, die nicht an die Elastomerdichtung angrenzen, ausgeschlossen werden. Auf diese Weise werden im Bereich der Dichtung alle möglichen Kontaktpartner und auch Selbstkontakt berücksichtigt. Weiterhin wird im General Contact auch die Auflösung der Durchdringung von der Dichtung und den umliegenden Bauteilen definiert. Alle Bereiche die nicht mit der Dichtung in Kontakt kommen können werden vom Kontakt ausgeschlossen. In einem zweiten Schritt werden mit der Funktion „Find Contact Pairs“ die Kontaktpartner außerhalb des Dichtungsbereichs ermittelt. So können die Kontakteigenschaften hinsichtlich minimaler Rechenzeiten optimiert werden.

    4. Kontaktdefinition – Zeitersparnis durch „Find Contact Pairs“

    Die Kontaktdefinition mit Hilfe der „General Contact Funktion“ ist eine sehr schnelle und komfortable Art und Weise um Modelle mit großen Baugruppen und vielen Kontaktflächen aufzubauen. Häufig haben Modelle allerdings nur in wenigen Bereichen tatsächlich relevante Kontaktpartner oder es müssen viele unterschiedliche Kontakteigenschaften definiert werden. In diesen Fällen bietet sich die Verwendung der Funktion „Find Contact Pairs“ an. Hinter dieser Funktion versteckt sich ein Suchalgorithmus welcher mögliche Kontaktpartner nach vom Nutzer vorgegebenen Suchkriterien ermittelt. Im Anschluss können für die gefundenen Kontaktpartner jeweils individuelle Eigenschaften festgelegt werden. Weiterhin kann der Typ auch von Kontakt auf „Tie-constraint“ geändert werden, um Bauteile fest miteinander zu verknüpfen.

    3. Kontaktdefinition – Zeitersparnis mit General Contact

    Die Definition von Kontaktpaaren bedeutet meist viel Aufwand. Dies gilt sowohl für den manuellen Aufwand im Modellaufbau als auch für den rechnerischen Aufwand für den Solver. Um den Aufwand beim manuellen Modellaufbau zu minimieren stellt Abaqus zwei Ansätze zur Verfügung. Der mit Abstand komfortabelste Ansatz ist die Verwendung des General Contact. Bei dieser Methode wird für alle möglichen Kontakte im Modell – inklusive Selbstkontakt – eine entsprechende Kontaktbedingung eingefügt. Auf diese Weise kann der Kontakt innerhalb weniger Minuten definiert werden und es wird vermieden, dass einzelne Kontaktpartner nicht berücksichtigt werden.

    Diese Art der Kontaktdefinition bietet allerdings – auf den ersten Blick – auch zwei Nachteile:

    1. Viele Kontaktflächen benötigen viel Rechenzeit.
    2. Nicht alle Kontaktpaare haben die gleichen Kontakteigenschaften.

    Um diese beiden Nachteile zu eliminieren, bietet der General Contact zwei Möglichkeiten. Es können Bereiche von denen man sicher ist, dass sie nicht in Kontakt kommen, vom General Contact ausgeschlossen werden. Dies kann die benötigte Rechenzeit deutlich reduzieren. Weiterhin können im General Contact für einzelne Kontaktpartner individuelle Eigenschaften festgelegt werden. Auf diese Weise lassen sich die meisten Kontaktzustände im Modell schnell und effizient abbilden.

    Zum spannungsbehafteten Auflösen der Kontaktstellen wird dem Kontakt für die Initialisierung im „Initial Step“ die Funktion „Treat as interference fits“ zugewiesen. Nun wird die Dichtung spannungsbehaftet eingeschrumpft und die resultierenden Verformungen und Belastungen können bewertet werden.

    2. Geschwindigkeitsvorteil – Schnelle Modellierung durch Skripte

    Schraubverbindungen können großen Einfluss auf die Spannungsverteilung in Bauteilen haben. Eine detaillierte Abbildung von Schrauben in der Simulation ist deshalb vom technischen Standpunkt häufig sinnvoll und teilweise sogar notwendig. Die detaillierte Modellierung von Schrauben kann allerdings sehr zeitaufwendig sein. Dies gilt sowohl für die Modellierungs- als auch für die Rechenzeit.

    Eine Möglichkeit Schraubenverbindungen effizient und detailliert darzustellen,  bietet ein individuell programmiertes Plug-In für Abaqus\CAE. Schrauben sind in den meisten Fällen Standardbauteile mit genormten Eigenschaften. Dieser Umstand ermöglicht es, Datenbanken mit Schraubentypen anzulegen und die Schrauben anschließend automatisiert in ein FEM-Modell einzufügen. Der Modellierungsaufwand für eine Schraube reduziert sich so auf unter eine Minute.

    • Demo-Video herunterladen
    • Technisches Paper herunterladen
    • Plug-In „Bolt Studio“ herunterladen

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    1. Modellbeschreibung

    Das Modell ist recht einfach aufgebaut. Zwei Flansche (blau) sollen mit fünf Schrauben miteinander verbunden werden. Zwischen den Flanschen befindet sich ein Kunststoffring an dem auf der Innenseite eine Elastomer-Dichtung vulkanisiert wurde. Mit der Simulation soll folgendes überprüft werden:

    1. Ist der Sitz der Dichtung in Ordnung?
    2. Werden zulässige Spannungen oder Dehnungen überschritten?

    Ach du Schraube – wie krieg ich die Dichtung da rein?

    Im technischen Fokus unseres aktuellen Newsletters möchten wir Ihnen einen Einblick in die Modellierung von Dichtungen im Schraubverbund geben.

    Grund für diese Themenauswahl waren mehrere Kundenanfragen bezüglich des „Einschrumpfens“ von Elastomer-Dichtungen sowie des Abbildens von Presspassungen.

    Die Methode in Abaqus ist für Presspassungen und Elastomer-Dichtungen die gleiche. Es wird eine Bauteildurchdringung spannungsbehaftet aufgelöst. In diesem Zusammenhang wurde auch eine möglichst detaillierte Abbildung von Schraubenverbindungen – bei vertretbarem Rechenaufwand - mehrfach angefragt.

    Somit werden im Folgenden diese Themen detailliert beleuchtet:

    • Kontaktdefinition
      • General Contact
      • Automatisiertes Finden von Kontaktpaaren
      • Verschmierte Abbildung von Gewinden
    • Auflösen von Durchdringungen
      • Presssitz auflösen
      • Dichtung einschrumpfen
    • Effiziente Abbildung von Schrauben
      • Kostenloses Plug-In „Bolt Studio“

    Schraubenmodellierung – schnell und detailliert?

    Für die Modellierung von Schrauben gibt es unterschiedliche Ansätze. Auch heute noch werden Schrauben aus Rechenzeitgründen häufig nicht ausmodelliert. Allerdings sind die Einflüsse der Schraubenmodellierung auf die Spannungsverteilung der umliegenden Bauteile häufig signifikant.

    Für die detaillierte Modellierung von Schraubenverbindungen gibt es unterschiedliche Ansätze. Meist wird die Schraube als Bolzen abgebildet und über eine Tie-Verbindung mit dem Muttergewinde „verklebt“. Durch diese Abbildung wird der Gewindeeingriff vollkommen vernachlässigt. Eine andere Methode ist es das Schrauben- und Muttergewinde vollständig zu modellieren. Allerdings bringt dies sehr große Rechenzeiten mit sich, die im Allgemeinen nicht gerechtfertigt sind. Ich möchte in diesem Artikel auch noch eine dritte Möglichkeit, die verschmierte Abbildung von Gewinden mit Hilfe von Kontaktdefinitionen, hervorheben. Durch dieses Vorgehen kann mit vernünftigem Rechenaufwand der Einfluss der Gewinde auf die Spannungsverteilung in Schraube und Flansch berücksichtigt werden. Die Definition erfolgt im Kontaktmenü für den Ansatz „small sliding“ im Reiter Clearence.

    Kostenloses Paper zur verschmierten Abbildung von Gewinden im Kontakt herunterladen

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    Vereinfachte Schraubenmodellierung mit *Tie (links) und Detaillierte Schraubenmodellierung (rechts)

    Keine Zeit zu einem Seminar zu fahren?

    In den meisten Fällen scheitert eine sinnvolle Weiterbildung am Faktor Zeit: Gerade kleinere Unternehmen können ihre Mitarbeiter nicht mehrere Tage zu einer Fortbildung schicken. Online-Weiterbildungen, die zu jeder Zeit und an jedem Ort durchgeführt werden können, erfreuen sich immer größerer Beliebtheit.

    Kurze Einheiten sind besser in den beruflichen Alltag zu integrieren, Sie bestimmen wie lange und wievel Inhalt Sie bekommen möchten. Wählen Sie unter den folgenden Angeboten für Abaqus: http://www.3ds.com/events/all-eseminars/

    Wie nah an der Bahnschiene geht noch, wieviel Schwingungen sind noch unbedenklich und wo und wann muss ich mir im Vorfeld solcher baulicher Aufgaben Hilfe holen? Das sind Fragen, die wir an diesem Tag mit Ihnen diskutieren und mit unseren Experten beantworten wollen. Wir zeigen auf, was technisch heute möglich ist und wie eine saubere Dokumentation von Schutzmaßnahmen aussehen kann. Messung – Analyse – Auslegung – Berechnung – Monitoring – Minderungsmaßnahmen – mit Wölfel Engineering bekommen Sie im Wölfel-Dialog Antworten auf (fast) alle Fragen.

    Die Anerkennung des Seminars als Fortbildungsmaßnahme der Bayerischen Ingenieurekammer-Bau ist beantragt.

    Das waren nur einige von vielen Erweiterungen des MEDA-Spektrums. Danke für Ihre Anregungen – aus der Praxis für die Praxis. Installieren Sie jetzt die neueste MEDA-Version, um diese optimale Leistung zu erhalten.

    Die vollständige Leistungsbeschreibung des MEDA Updates können Sie hier herunterladen.

    Bitte rufen Sie uns an und wir erstellen Ihnen ein individuelles Angebot.

     

     

    Ihr Ansprechpartner für das Update auf die neueste Version