Nachweisbar belastbare Maschinenbauteile dank rechnerischem Festigkeitsnachweis gemäß FKM-Richtlinie – Software und Dienstleistung aus einer Hand

Simulationen mittels Finite-Elemente-Methode (FEM) liefern Aussagen über Spannung und Verformung eines Bauteils.

Auf dieser Basis sind grobe Ableitungen möglich, ob das Bauteil an entsprechenden Stellen die zulässige Spannung überschreitet. Dabei bleiben aber viele Einflussfaktoren auf die Festigkeit eines Bauteils unbeachtet. Dazu zählen: 

  • Fertigungseinflüsse, wie beispielsweise Oberflächenbeschaffenheit oder Verfestigungen 
  • Konstruktive und form-bedingte Kennwerte, beispielsweise bei dünnwandigen Strukturen oder in Bezug auf den effektiven Durchmesser bei Achsen und Wellen 
  • Materialeigenschaften und Werkstoffkennwerte, beispielsweise in Bezug auf Plastifizierung oder Rissbildung 
  • Die Überlagerung und zyklische Abfolge von Lastfällen 

Das Forschungskuratorium Maschinenbau e.V. (FKM) hat vor diesem Hintergrund den sogenannten „Rechnerischen Festigkeitsnachweis von Maschinenbauteilen“ (allgemein „FKM-Richtlinie“ genannt) definiert. Dieser einheitlich strukturierte Berechnungsalgorithmus zur Bewertung von Festigkeit und Lebensdauer hat sich im deutschsprachigen Raum als sicherer Standard etabliert und wird laufend weiterentwickelt. 

In wenigen Minuten zum vollflächigen, visualisierten FKM-Nachweis mit AutoFENA

Zur Führung des FKM-Nachweises bietet sich die Nutzung von Rechenprogrammen an. Zwar können mit viel Ingenieurverstand versagenskritische Punkte identifiziert werden. Spätestens jedoch, wenn Überlagerungen und Abfolgen von Lastfällen entstehen, werden Nachweis und Darstellung der Festigkeit  

  • komplex,  
  • aufwändig und  
  • aufgrund manueller Dateneingaben letztlich unsicher. 

Das FKM-Berechnungsprogramm AutoFENA, entwickelt von der ihf Ingenieurgesellschaft, erledigt diesen Prozess in wenigen Minuten.  

Dabei nutzt das Programm per Schnittstelle die Daten aus der FEM-Software (z. B. SIMULIA Abaqus) und bietet so einen automatisierten Workflow, durch den beliebige Lastfall-Kombinationen problemlos analysiert und dargestellt werden können. Durch Rückspielen der Ergebnisse in die FEM-Software entsteht eine 3D-Visualisierung des Auslastungsgrades über die gesamte Oberfläche des untersuchten Bauteils.

Sicherheit gewinnen, Risiko minimieren

Aufwand reduzieren (z. B. keine manuelle Auswahl versagenskritischer Punkte)

Effizienz steigern dank geführten Prozesses zwischen FEM- und FKM-Software

Material-Reserven ausreizen

Statische und zyklische Nachweise

Kompetenter Support und Service mit ergänzendem Know-How von ihf

Wann ist es sinnvoll, FKM-Nachweise extern zu vergeben?

Wir stellen Ihnen nicht nur die passenden Werkzeuge bereit, wir unterstützen Sie auch im Rahmen von Dienstleistungen: Wenn Sie beispielsweise vor besonders komplexen Herausforderungen stehen, Zeitdruck oder nicht genügend Kapazitäten für umfangreiche Projekte haben, können Sie auf das Knowhow unserer erfahrenen Simulationsingenieure zurückgreifen, ohne selbst in zusätzliches Personal und Software investieren zu müssen. Als spezialisiertes Ingenieurbüro liefern wir genaue und zuverlässige Ergebnisse in kurzer Zeit.

Warum sollten Sie mit Wölfel und ihf zusammenarbeiten?

Wölfel hat in den vergangenen Jahrzehnten selbst hunderte Simulationsprojekte erfolgreich durchgeführt. Von dieser Erfahrung profitieren nicht nur die Kunden, die uns mit der Durchführung von richtlinienkonformen FKM- oder Schweißnahtnachweisen beauftragen, sondern auch unsere Kunden im Softwarevertrieb: Wir kennen die Programme, die wir anbieten, selbst bis ins Detail. Und natürlich vertreibt Wölfel nur Software, die unsere eigenen Simulationsingenieure auch persönlich empfehlen. So können wir Sie optimal und transparent bei der Software-Beschaffung beraten und erstklassigen Support sicherstellen. Der Anbieter von AutoFENA, die ihf Ingenieurgesellschaft, ist nicht nur irgendein Softwareentwickler, sondern aktiv an der Weiterentwicklung der FKM-Richtlinie selbst beteiligt. So ist gewährleistet, dass alle Veränderungen aktuell und verlässlich im Programm aufgenommen werden.

Nehmen Sie jetzt Kontakt auf, wenn Sie mehr Effizienz, Geschwindigkeit und Sicherheit beim FKM-Nachweisverfahren und damit für Ihre gesamten Konstruktionsprozesse erreichen möchten.

Ihr Fokus liegt auf der FE-basierten Ermüdungsanalyse ohne die Anwendung der FKM-Richtlinie?

Dann empfehlen wir Ihnen SIMULIA fe-safe aus dem SIMULIA Unified License Portfolio. Kommen Sie auf uns zu – gemeinsam finden wir die passende Lösung zusammen mit dem für Sie idealen Workflow. Egal, ob Sie Software beschaffen und selbst nutzen oder auf unsere Expertise als Simulationsdienstleister zugreifen möchten, um Ihre Produktentwicklungsprojekte zu beschleunigen.

Case Study

Case Study "Festigkeitsnachweis einer Kupplungskomponente nach FKM-Richtlinie" 1.70 MB
Case Study "Festigkeitsnachweis einer Kupplungskomponente nach FKM-Richtlinie"

In dieser Case Study demonstrieren wir detailliert den statischen und zyklischen FKM-Nachweis zur Sicherstellung der Haltbarkeit einer Klemmnabe – und gehen speziell auf die Stärken einer Abstützung auf FE-Ergebnisse ein. Verpassen Sie nicht diesen praxisbezogenen Einblick in die Vorteile des software-gestützten, FE-basierten FKM-Nachweises. Füllen Sie einfach rechts das Formular aus und das PDF erreicht Sie per E-Mail (Absender: Wölfel-Gruppe).


Kontaktieren Sie uns gerne persönlich

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Wir beraten Sie gerne beim Erarbeiten, Optimieren und Automatisieren Ihrer Simulationsprozesse sowie bei Fragen rund um Ihre Lizenzen und die Arbeit mit SIMULIA-Software.

Dipl.-Ing. Wolfgang Rupp
CAE Software

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rupp@woelfel.de
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Michael Nguyen
CAE Software

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