Composites Engineering Solutions

Das Design von Composites-Strukturen unterscheidet sich stark von den Konstruktionsweisen metallischer Bauteile. Es ist der Entwickler, der die mechanischen Eigenschaften von partikel- und faserverstärkten Verbundstoffen und Sandwichstrukturen bestimmt. Die Möglichkeiten zur Festlegung dieser Eigenschaften mittels Materialauswahl, Lagenorientierung und Lagenaufbau zeichnen diesen Werkstoff aus. Ein wichtiges Werkzeug ist dabei die rechnerische Simulation.

Neuartige Verbundwerkstoffe (engl. "Advanced Composites") verwenden technisch hergestellte, hochwertige Fasern oder Partikel in Kombination mit einer nicht-hydraulisch-gebundenen Matrix in Form von Polymeren oder Epoxiden.

Langfaser-verstärkt & geschichtet	Langfaser-verstärkt & geschichtet	Partikel & kurzfaser-verstärkt
Auslegung komplexer, realer Bauteile basierend auf FE-Solver CAD-assoziiert über ANSYS Workbench Schnelles und effizientes Preprocessing für composite Für Composites optimiertes Postprocessing mit Versagenskriterien auf dem Stand der Technik	Erstauslegung auf Konstrukteursebene Definition und Auswertung über klassische Laminattheorie Einfache, schnelle Auslegung bei bekannten Einwirkungen Export von Materialeigenschaften und Lagenaufbau für ANSYS & ANSYS Composite PrepPost	Berücksichtigung der Mikrostrukture in Form von Größe, Form und Orientierung Design der Mikrostruktur zur Erreichung gewünschter Werkstoffeigenschaften Durchgängige Abbildung der Prozesskette vom Spritzguss bis zur Strukturmechanik
ANSYS & ANSYS Composite PrepPost	ESAComp	ANSYS & Digimat

Kombinieren Sie jetzt ESAComp und ANSYS Composite PrepPost: Nutzen Sie die umfangreiche Materialdatenbank von ESAComp und decken Sie von der Vorauslegung bis hin zur Detailsimulation alle Phasen der Entwicklung und Auslegung von langfaser-verstärkten, geschichteten Composite-Bauteilen ab. Mehr Information unter:
ANSYS Composite PrepPost & ESAComp Bundle

Bei partikel- oder kurzfaser-verstärkten Composites übt die Herstellung und Produktion einen entscheidenden Einfluss auf die Mikrostruktur des Werkstoffes aus. Betrachtet man zum Beispiel ein spritzgegossenes Bauteil aus glasfaserverstärktem Kunststoff, so verursacht die aus der Herstellungsgeschichte resultierende, lokal unterschiedliche Faserorientierung eine starke Schwankung in den mechanischen Eigenschaften des Materials. Mikrostrukturen auf der Basis von Füllkörpern mit unterschiedlichster Form, Größe und Orientierung, wie es im Bereich der Nano-Composites vorkommt, können nicht nur berücksichtigt werden, sondern bergen auch das Potential diese nach vorgegebenen Eigenschaften des makroskopischen Materials zu entwerfen. Hingegen benötigt die Simulation geschichteter, langfaserverstärkter Composite neben Werkzeugen zur Vordimensionierung auch völlig neue Technologien rund um ANSYS für ein effizientes prozessorientiertes Pre- und Postprocessing sowie fortschrittliche Versagensanalysen von realen Geometrien. Große Modelle mit mehreren hundert Schichtlagen müssen einfach und schnell zu definieren und auszuwerten sein. Die Anbindung an gängige CAD-Systeme ist dabei ebenfalls von entscheidendem Vorteil.

Fazit:

Bei faserverstärkten Spritzgussbauteilen sowie partikelverstärkten Werkstoffen erlauben ANSYS und DIGIMAT die Berücksichtigung und Auslegung der Mikrostruktur. Die Vorauslegung von geschichteten, faserverstärkten Composite oder Sandwichbauteile mittels der klassischen Laminattheorie wird über ESAComp möglich. In Erweiterung bietet ANSYS in Kombination mit ANSYS Composite PrepPost völlig neue Technologien für ein effizientes prozessorientiertes Pre- und Postprocessing sowie eine fortschrittliche Versagensanalyse von geschichteten Bauteilen.