Strukturmechanik

Fehler in der Serie sind oft vermeidbar. Professionelles virtuelles Engineering hilft, Schwachstellen und mögliche Fehlerquellen frühzeitig zu erkennen.

Eine FEM-Simulation ermöglicht eine gezielte Analyse von Prozess und Struktur schon in frühen Entwicklungsphasen. So bilden beispielsweise die Ergebnisse einer Struktursimulation die Basis für weitere Optimierungsverfahren zur Verbesserung von Materialeinsatz und Festigkeit. Sinnvoll geplante und ausgeführte FEM-Simulationen ermöglichen damit einen optimalen Ressourceneinsatz bei Fertigung und Material und steigern die Wettbewerbsfähigkeit Ihres Produkts.

Wir bieten statisch lineare und nichtlineare Analysen. Von Einzelteilen bis zur komplexen Baugruppe mit nichtlinearen Kontakten, Materialverhalten und großer Verformung.

  • Linear statische Simulation

  • Nichtlineare Simulation

  • Nachweis der Stabilität

  • Festigkeitsnachweise Statik und Ermüdung

  • Schweißnahtberechnung

Linear statische und nichtlineare Simulation

Linear statische Simulation
Die lineare statische Simulation liefert Spannungen und Verformungen unter den Voraussetzungen, dass die Lasteinwirkung zeitlich konstant ist, das Bauteil sich unter Last nur gering verdreht oder verformt und der Werkstoff ein lineares Spannungs-Dehnungsverhalten zeigt.

Nichtlineare Simulation

Die Berücksichtigung von abhebenden Kontakten, großen Verformungen und nichtlinearem Spannungs-Dehnungsverhalten der Materialien erweitert die Möglichkeiten der realistischen Abbildung von Aufgabenstellungen erheblich. Dank leistungsfähiger Software und bezahlbarer Rechnerperformance können auch komplexe Aufgabenstellungen aus dem gesamten Bereich der statischen Analysen mit nichtlinearen Kontakten, Materialien und großen Verformungen wirtschaftlich bearbeitet werden.

Nachweis der Stabilität

Festigkeitsnachweise Statik und Ermüdung

Der Festigkeitsnachweis ist ein wichtiger Bestandteil im Entwicklungsprozess von Bauteilen für technische Systeme.   Der Festigkeitsnachweis dokumentiert die Eignung neu konstruierter Bauteile, deren angedachte Funktion zu erfüllen. Ein aktuelles Regelwerk für Festigkeitsnachweise im Maschinenbau ist die FKM-Richtlinie. Sie ist für Bauteile aus Stahl, Eisenguss- und Aluminiumwerkstoffe anwendbar. Hauptunterschied- und -vorteil der FKM-Richtlinie gegenüber traditionelleren Regelwerken ist die Konzeption der Anwendbarkeit für örtliche Spannungen, welche üblicherweise ja als Ergebnisse einer FEM-Simulation vorliegen. Diese Vorgehensweise ist für den statischen Festigkeitsnachweis und für den Nachweis der Ermüdung beschrieben. Der sichere Betrieb eines Produktes über eine definierte Lebensdauer ist Voraussetzung, um ein Produkt in den Verkehr bringen zu können.
 

Nachweis der Stabilität: Knicken und Beulen

Unter der Versagensform Instabilität versteht man Knicken (stabförmige Teile) und Beulen (Flächen). Werden Stäbe, Platten oder Schalen auf Druck beansprucht, wird ab einer bestimmten Intensität der Gleichgewichtszustand instabil, das bedeutet die Struktur knickt oder beult aus. In der Simulation wird diese Anforderung über eine lineare Eigenwertbeulanalyse und nichtlineare Analysen mit Plastizität und großer Verformung abgebildet.

 

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