Seminare – Strukturmechanik

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Strukturmechanische Simulation mit ANSYS Mechanical

Motivation:
ANSYS Mechanical wird trotz stetig wachsendem Funktionsumfang dank seiner intuitiven Benutzeroberfläche immer einfacher in der Handhabung. Vorbereitete Analyse-Templates geben dem Anwender strukturierte Workflows an die Hand, die selbst komplexe Aufgaben bzw. mehrstufige Arbeitsabläufe umfassen. Auf der anderen Seite erfordern die geeignete Modellbildung oder die Idealisierung von Details, wie sie etwa Verbindungselemente darstellen nach wie vor die Kernkompetenz des umsichtigen Berechners. Gleiches gilt für die anwenderseitig zu treffenden Entscheidungen: Wo ziehe ich meine Modellgrenze? Welche Analyseart wähle ich? Welche Randbedingungen bzw. Lasten bringe ich auf? An welchen Stellen lohnt es sich über eine bestimmte Vernetzungsstrategie nachzudenken und wo ist dieser Aufwand nicht gerechtfertigt?

Zielgruppe:
Egal, ob Sie als Hochschulabsolvent, als Konstrukteur oder als Entwicklungsingenieur den für Sie geeigneten Einstieg bzw. Umstieg auf die Simulation mit ANSYS Mechanical suchen, wir holen Sie mit diesem Basisseminar dort ab, wo Sie stehen, um Ihnen einerseits solide Grundlagen und andererseits die erforderlichen praktischen Fähigkeiten für eine erfolgreiche strukturmechanische Simulation in Ihrem Berufsalltag mit auf den Weg zu geben.

Erfolg:
Das Seminar legt das Fundament für die strukturmechanische Simulation mit ANSYS Mechanical und damit für sämtliche darauf aufbauenden Seminare z. B. zu den Themenkomplexen Kontakt, Material, Dynamik und Temperatur.


Tag 1:
Bedienung der Programmoberfläche

  • Grundlagen von ANSYS Workbench
    • Kurze Einführung in die FE-Simulation
    • Live-Demo (thermisch mechanisch gekoppelte Berechnung)
    • Aufbau der Projektseite
      • Analysesysteme und ihre Eigenschaften
      • Datenmanagement
      • Parameter in ANSYS Workbench
      • Materialdefinition
      • Geometrieschnittstellen
      • Koppeln unterschiedliche Analysen
      • Datenimport inkl. Datenmapping
      • Kombinieren von FE-Modellen
  • Grundlagen und Bedienung von ANSYS Mechanical
    • Philosophie der Software
    • Einführung in die Oberfläche
    • Aufsetzen von Simulationen (typischer Ablauf)
    • Objekte und ihre Eigenschaften
    • Geometriebasiertes Arbeiten
    • Koordinatensysteme
    • ANSYS Mechanical und ANSYS Mechanical APDL
  • Methoden zur Effizienzsteigerung in ANSYS Mechanical
    • Effektives Auswählen von Geometrie
    • Verwendung des Arbeitsblattes
    • Erstellen und Verwenden von Komponenten
    • Möglichkeiten der Filterung des Strukturbaumes
    • Kommunikationsgerechtes Gestalten des Strukturbaumes
    • Erstellen und Verwalten von Ansichten
    • Automatisiertes Duplizieren von Objekten


Tag 2:
Aufgabenspezifische Vernetzung

  • Eigenständige Übung
    • Mechanische Berechnung von Kühlbehältern
  • Grundlagen und Hintergründe zur Vernetzung
    • Herleitung der Netzanforderungen
      • Verwendete Elementtypen
      • Freiheitsgrade
      • Ansatzfunktionen
      • Auswahl der passenden Elementgröße
      • Elementgrößen bei dünnen Strukturen
        • Elementtypen für dünne Bauteile
        • Modalanalysen
        • Vernetzungsstudie für alle dünnen Elementtypen
        • Volumenelement vs. Schalenelement
        • Anzahl von Elementen zum Abbilden von Wellen
        • Elementierung bei Plastizitäten
    • Hintergründe zur Arbeitsweise des Vernetzers
    • Vernetzungsvorbereitung
      • Geometrieaufbereitung
      • Netzbasiertes Vereinfachen
  • Globale Vernetzungseinstellungen
    • Elementgröße
    • Erweiterte Größenfunktionen
    • Statistiken
    • Modellvereinfachungen (Defeaturing)
  • Lokale Vernetzungseinstellungen
    • Elementgröße
      • Definition für Linien, Flächen und Volumen
      • Arbeiten mit dem Einflussbereich
      • Verwenden von Einflusskörpern
    • Vernetzungsmethoden
      • Hexaeder
      • Tetraeder
      • Schalenvernetzung
    • Erzeugung von Prismenschichten
  • Verbindungstechnologien von Netzen
    • Verbundkontakt
    • Netzverbindungen
    • Durchgehende Vernetzung durch Gemeinsame Topologie
  • Eigenständige Übung
    • Vernetzung eines LKW-Anhängers mit Schalen- und Volumenelementen


Tag 3:
Modellbildung und FE-Idealisierung

  • Eigenständige Übung
    • Berechnung einer Klimmzugstange
  • Grundlagen und Hintergründe zur FE-Idealisierung
    • Abstraktionsprozess vom realen Bauteil zum Berechnungsmodell
    • Knotenkoordinatensysteme
    • Belastungsarten
    • Geometrie vs. FE-Modell
    • Modellierungshinweise
    • MPC-basierte Randbedingungen (Externe Punkte)
  • Randbedingungen und ihre Hintergründe
    • Verformungsrandbedingungen
      • Fixierte Lagerung
      • Verschiebung
        • Einführung in die nichtlinieare Statik
        • Kontakttypen im Überblick
        • Lastschrittrechnungen
      • Externe Verschiebung
      • Reibungsfreie Lagerung
      • Symmetrierandbedingungen
      • Starres Auflager
      • Zylindrische Lagerung
      • Lagerung von Schalenelementen
      • Elastische Lagerung
    • Lastrandbedingungen
      • Druck
      • Hydrostatischer Druck
      • Kraft
      • Externe Kraft
      • Moment
      • Bolzenlast
      • Schraubenvorspannkraft
        • Einführung in die Berechnung von nichtlinearen Kontakten
    • Trägheitslasten


Tag 4:
Ergebnisauswertung und Nachweiskonzepte

  • Eigenständige Übungen
    • Berechnung einer sich drehenden Scheibe
  • Einführung in die Ergebnisauswertung
    • Normal- und Schubspannungen
      • Ergebniskoordinatensystem
    • Max. Schubspannung
    • Hauptspannungen
    • Hauptspannungsvektoren
    • Festigkeitshypothesen
      • Werkstoffkennwerte
      • Vergleichsspannungen
    • Nachweis von Gußbauteilen
  • Ergbnisauswertung in ANSYS Mechanical
    • Kontrolle und Steuerung der Ergebnisgüte
      • Adaptive Netzverfeinerung
      • Erkennung und Umgang mit Singularitäten
    • Auswertung von Verschiebungen
    • Auswertung von Spannungen
    • Auswertung von Kräften
      • Reaktionskräfte
      • Schnittkräfte
      • Kontaktkräfte
    • Interpretation von Ergebnissen
  • Fortgeschrittene Methoden der Ergebnisauswertung
    • Spannungsbewertung mittels Submodelling
    • Berechnung großer Modelle mittels HPC
  • Zusammenfassung und Diskussion

Schlüsselbegriffe:

Programmoberfläche, Graphical User Interface GUI, Vernetzung, Modellbildung, FE-Idealisierung, Ergebnisauswertung, Nachweiskonzepte

Ihr Einstieg in die Simulation

Ihr Einstieg in die Simulation

  • Simulation einführen ohne Risiko
  • In vier Schritten zum erfolgreichen Einsatz
  • Begleitung über den gesamten Prozess
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Das CADFEM Seminarprogramm 2016

Das CADFEM Seminarprogramm 2016

  • Simulationssoftware optimal nutzen
  • Einführungs- und Vertiefungskurse
  • Standard- und Individualschulungen
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