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Betriebsfestigkeitsbewertung mit ANSYS nCode DesignLife

Die Dimensionierung von Bauteilen erfordert neben der Beurteilung der statischen Festigkeit in der Regel auch die Analyse der Festigkeit unter zyklischen Lasten. Vielfach wird die sogenannte Betriebsfestigkeit mittels Bauteilversuchen experimentell nachgewiesen. Nachdem diese Versuche z.T. lange Versuchszeiten nach sich ziehen, bei unterschiedlichen Lastniveaus zu fahren sind und zudem zur statistischen Absicherung auch mehrfache Wiederholungen notwendig sind, ist der experimentelle Aufwand beträchtlich. Vor diesem Hintergrund hat sich die Abschätzung der Lebensdauer mittels Simulationstechnik mittlerweile als praktisches Werkzeug im industriellen Einsatz etabliert.

Zielgruppe
Sie sind vertraut mit der strukturmechanischen Simulation und Spannungsanalysen. Sie möchten darüber hinaus jedoch belastbare Lebensdaueranalysen für Ihre Bauteile durchführen. Das Seminar vermittelt Ihnen die Anwendung verschiedener Berechnungsmethoden zur betriebsfesten Auslegung von Maschinenbauteilen in ANSYS nCode DesignLife.


Wir setzen Wissen aus folgendem Seminar voraus:
Angewandte Methoden der Betriebsfestigkeit

  • High Cycle Fatigue (HCF): Betriebsfestigkeit nach Spannungskonzept I
    • Warum Bauteile unter zyklischer Last kaputt gehen?
    • Bedienkonzept von ANSYS nCode DesignLife
    • nCode Materialdatenbank und Import eigener Daten
    • Festigkeit für zyklische Lasten: Wöhlerdiagramm
    • Auswertung in ANSYS nCode
    • Beispiel: Berechnung einer Anhängerkupplung einachsig
  • High Cycle Fatigue (HCF): Betriebsfestigkeit nach Spannungskonzept II
    • Festigkeitseinfluss von Mittelspannungen
    • Beanspruchung des Bauteils: Lastzeitreihen
    • Beispiel: sowie mit 3-achsigen Zeitreihen entsprechend CARLOS TC
  • Betriebslasten mit langen Zeitreihen
    • Möglichkeiten zur Beschleunigung der Betriebsfestigkeitsanalyse
    • Verkürzen von Zeitreihen mit Peak Valley Zählung
    • Aufsetzen eines Filter-Runs zur 2 stufigen Berechnung der Aufgabe
    • Umgang mit langen Lastzeitreihen und großen Modellen in ANSYS nCode
    • Beispiel: Simulation der Betriebsfestigkeit an der generischen Nabe einer Windenergieanlage mit einem 10-Minuten Signal
  • Gesamtlebensdauer auf Basis unterschiedlicher Teillasten
    • Sequenzen unterschiedlicher Belastungen
    • Auswertung mehrerer Events
    • Beispiel: Simulation der Betriebsfestigkeit an der generischen Nabe einer Windenergieanlage mit der Design-Lebensdauer von 20 Jahren
  • Low Cycle Fatigue (LCF): Betriebsfestigkeit nach Dehnungskonzept I
    • Materialgesetze für LCF
    • Ansätze für die elastisch-plastische Korrektur
    • LCF Workflow in ANSYS nCode DesignLife
    • Beispiel: Simulation einer Welle unter Biegung
  • Low Cycle Fatigue (LCF): Betriebsfestigkeit nach Dehnungskonzept II
    • Bewertung plastischer Dehnungen
    • Begrenzen der Rechnung auf hochbelastete Regionen über Komponenten
    • Mittelspannungskorrekturen nach Smith-Watson-Topper und Morrow
    • Bewertung stark mehrachsiger Beanspruchungen
    • Beispiel: Simulation einer Welle unter Torsion und Biegung
  • Betriebsfestigkeitsbewertung bei dynamischen Strukturantworten
    • Zyklische Betriebsfestigkeit: wann statisch und wann dynamisch simulieren
    • Bewertung der Betriebsfestigkeit für harmonische Anregungen (Sinus-Sweep)
    • Bewertung der Betriebsfestigkeit für zufallserregte Schwingungen (PSD)
    • Beispiel: Lebensdauersimulation für einen Shaker-Test mit PSD-Anregung für ein Satellitenbauteil nach Narrow Band, Steinberg und Dirlik
  • Weitere Themen in ANSYS nCode DesignLife
    • Effiziente Bewertung transienter Analysen mit modaler Superposition
    • Thermische Belastungen und Kriechschaden
    • Modifikationen von Zeitreihen
    • Bewertungen nichtlinearer Einheitslastfälle
    • Bruchmechanische Bewertungen in ANSYS nCode DesignLife

Schlüsselbegriffe:

Lebensdauerberechnung

Allgemeine Informationen
Veranstaltung
Individualtraining
Voraussetzungen
Grundwissen in ANSYS Mechanical
Verwendete Software
ANSYS Mechanical
ANSYS nCode DesignLife
Vortragssprache
Deutsch
Sprache Unterlagen
Deutsch
Referent
Mitarbeiter CADFEM
Dauer
2 Tag(e)

Termine und Anmeldung
Bitte kontaktieren Sie uns zwecks individueller Seminarplanung:

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