Realitätsnahe Simulationen mit führenden Berechnungsprogrammen geben konkrete Hinweise, um Belastungen aufzuzeigen und bereits in der Konstruktionsphase zu berücksichtigen.
Sie suchen für ihr Produkt die ideale Balance zwischen Stabilität, Gewicht und Funktion?
Mit Hilfe der Topologieoptimierung befähigen wir Sie dazu, ihre Produkte auf ein Höchstmaß an Effizienz zu trimmen.
Hierfür nutzen wir modernste Simulationsmethoden, um die Materialverteilung innerhalb eines definierten Bauraums zu optimieren.
Das Ergebnis ist die bestmögliche Kombination von Belastbarkeit und Funktionalität.
Die Vorteile auf einem Blick:
Die statische Strukturanalyse ist die einfachste, aber auch nützlichste und häufigste Analyseart im Bereich der Strukturanalysen, mit deren Hilfe das Bauteilverhalten unter konstanter Krafteinwirkung berechnet werden kann. Das Ergebnis der statischen Analyse hilft uns zu beschreiben, was im Bauteil passiert und wieso es beispielsweise zum Schadensfall kommt. Darüber hinaus eignet sich die statische Analyse dazu, verschiedene Bauteilvarianten gegenüberzustellen sowie konstruktive Änderungen und deren Einfluss zu vergleichen.
Unsere Expertise:
Sorgen Sie dafür, dass Ihre Bauteile den Belastungen standhalten: Mit der statischen Analyse sorgen wir für die Festigkeit ihrer Bauteile.
Vorteile:
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Anwendungsbeispiele:
Nach einem Schadensfall wurde für einen Kunden aus dem Bereich des Aufbereitungsanlagenbaus eine statische Analyse für ein Chassis durchgeführt. Die Aufgabe war es, ohne Vorkenntnisse der exakten Lastfälle den Schadensbereich zu lokalisieren. Durch die Berechnung zeigte sich, dass die Anlage nicht korrekt aufgestellt worden war. Im weiteren Verlauf des Projektes wurden mithilfe von statischen Analysen unterschiedliche Maßnahmen zur Versteifung des Chassis untersucht.
Wir sprechen von Dynamik, wenn Massenträgheiten wesentlichen Einfluss auf die Belastung eines Bauteils ausüben. Grundsätzlich tritt das bei sich bewegenden Bauteilen auf: Je schneller diese Bewegungen, desto ausgeprägter ist die Dynamik.
Unsere Expertise in der Dynamik:
Typische Anwendungsfelder / Zielgruppen:
| Vorteile:
Beispiel: Für einen Kunden aus der Schienenfahrzeugbranche führten wir Nachweise eines Energiespeichers einer Straßenbahn durch. Mithilfe unserer Analysen konnte das Bauteil nachgewiesen und optimiert werden. |
Im Bereich der thermischen Analyse werden Phänomene wie Wärmeleitung, Wärmeübergang, Konvektion und Wärmestrahlung behandelt. Die in der Simulation ersichtlichen Temperaturfelder geben Aufschluss über Wärmebrücken oder Wärmestaus. Außerdem können verschiedene Material- und Geometriekonfigurationen betrachtet und gegenübergestellt werden.
Unsere Expertise:
Bewahren Sie immer einen kühlen Kopf: Mit unseren thermischen Analysen zeigen wir Ihnen die Temperaturverteilung in Ihren Bauteilen.
Vorteile:
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Anwendungsbeispiel:
Für einen Kunden aus dem Automotivebereich wurde eine thermische Analyse der Wände und Böden von LKW-Aufbauten durchgeführt. Aufgabe war es, für verschiedene Geometrie- und Werkstoffkombinationen den Wärmedurchgangskoeffizienten zu bestimmen. Die Experten der CAE konnten dem Kunden die Geometrie- und Werkstoffkombination mit dem geringsten Wärmedurchgangskoeffizienten nennen und hiermit dafür sorgen, dass weniger Energie zum Aufwärmen des Innenraums aufgewendet werden muss.
Mit Multiphysics wird die Kopplung verschiedener physikalischer Felder bezeichnet, die sich innerhalb eines Simulationsmodells gegenseitig beeinflussen.
Unsere Expertise:
Vorteile:
| Anwendungsfelder:
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Anwendungsbeispiel:
Für einen Kunden aus dem Anlagenbau wurde eine Multiphysikanalyse eines Mischers durchgeführt. Die Aufgabe war es, das Abkühlverhalten der mechanischen Komponenten unter Berücksichtigung von Kühlströmungen zu berechnen. Darauf aufbauend wurden die Spannungsverteilungen im Bauteil während des Kühlprozesses gemessen. Neben der Kopplung von Strömungseffekten mit thermischen und mechanischen Analysen war es eine Herausforderung, das transiente Verhalten der Komponenten unter Berücksichtigung von plastischem Materialverhalten abzubilden. Die Experten der CAE konnten dem Kunden zeigen, dass der Mischer ausreichend dimensioniert ist.
Die Mehrkörpersimulation (MKS) erlaubt die Simulation von Baugruppen, die große Bewegungen ausführen. Durch geeignete Antriebselemente – im einfachsten Fall die reine Schwerkraft – wird das System in Bewegung versetzt. Anschließend lassen sich alle Ergebnisgrößen in Diagrammform ausgeben.
Unsere Expertise:
| Typische Anwendungsfelder / Zielgruppen:
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Anwendungsbeispiel:
Unsere Aufgabe war es, ein Großwälzlager zu simulieren, welches in einem Bagger unter dem Drehkranz eingebaut ist. Dieses hat komplexe Steifigkeitseigenschaften, die sowohl durch die Geometrie der Wälzkörper als auch deren räumlicher Verteilung zustande kommen.
Das Lager kann ohne Weiteres in einem MKS-Modell realisiert werden. Zwischen Innen- und Außenring sitzen in diesem Fall ca. 140 Federelemente (s. unten, blaue Grafikelemente), die o.g. Kennlinie zugewiesen bekamen.
Nach Anwendung eines Belastungskollektivs lassen sich die Rollenkräfte für jede einzelne Rolle auslesen. Ein interessantes Ergebnis ist, dass bei Lastfall 2 (rote Kurve) einige Rollen entlastet sind (Rollenkraft = 0). Mit diesen Kräften lässt sich letztendlich die Lagerlebensdauer nach ISO 281 ausrechnen.
Definition:
Ein „Crash“ bezeichnet im Festigkeitsjargon eine hohe Belastung unter sehr kurzer Einwirkdauer mit großen Deformationen. Falltestsimulationen helfen dabei, eine ausreichende Festigkeit gegen eine stoßartige Belastung sicherzustellen. Aufgrund des stark nichtlinearen Verhaltens sind Falltests rechnerisch sehr anspruchsvoll.
Unsere Expertise:
Vorteile:
| Typische Anwendungsfelder / Zielgruppen:
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Anwendungsbeispiel:
Das Grundgerüst einer Arbeitsbühne (s. unten) muss dem Aufprall eines Gesteinsbrockens standhalten. Die Bühne ist mit Holzbohlen belegt, wobei nur die unter dem Gesteinsbrocken befindliche Bohle für die Berechnung relevant ist. Der Brocken hat eine Geschwindigkeit von 15,3 m/s, nach 0,02 s beginnt bereits der Rückprall. Die Kernfrage ist, ob die Bühne diese Last aushalten kann.
Für derartige Berechnungen bieten wir implizite und explizite Lösungsverfahren an, die naturgemäß mit langen Rechenzeiten verbunden sind, dadurch aber aussagekräftige Detailergebnisse liefern.
Perfekt fließende Übergänge - Komplexe Strömungssimulationen
Die CFD (Computation of Fluid Dynamics) dient der Auslegung und Optimierung strömungsführender Bauteile. In der CFD-Analyse wird das Strömungsverhalten an jeder Stelle dargestellt – auch dort, wo Messungen nicht möglich sind. Deshalb ist die Strömungssimulation das passende Werkzeug zur Optimierung von Druckverlust und Strömungsgeschwindigkeit.
Unsere Expertise:
Gehen Sie Turbulenzen aus dem Weg: Wir sorgen mit CFD-Analysen für Effizienzsteigerung und Verschleißminimierung.
Vorteile:
| Anwendungsfelder:
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Anwendungsbeispiel:
Für einen Kunden aus der Holzbearbeitungsindustrie wurde die CFD-Analyse einer Scalper-Absaugung durchgeführt. Die Aufgabe war es, die durch den Fräsvorgang angefallene Späne komplett abzusaugen. Durch die Berechnung wurden die Defizite der vorhandenen Absaugung ermittelt und die Experten der CAE konnten dem Kunden Vorschläge zur Geometrieänderung unterbreiten, um die Späne komplett abzusaugen.
Viele Geräte benötigen heutzutage für die Zulassung rechnerische Nachweise nach bestimmten Richtlinien.
Unsere Expertise:
Wir bieten Festigkeitsnachweise nach verschiedensten Richtlinien an:
Vorteile:
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Anwendungsbeispiel:
Für ein Unternehmen aus dem Anlagenbau haben wir die Explosionsdruckstoßfestigkeit eines Behälters nachgewiesen. Eine häufige Forderung an Behälter- und Anlagenbauteile ist, einem bestimmten Explosionsdruck ohne Gefährdung der Umwelt standzuhalten. Schweißnähte und Bleche dürfen nicht reißen und Türen oder Klappen keine Spalte bilden, die Flammen austreten lassen und Personen gefährden können. Auch die Deformation muss sich in Grenzen halten.
All das ermöglicht Ihnen der Warpage Inspector und der Molding Inspector von CAE.
Molding Inspector
Unsere Expertise in der Strukturmechanik mit faserverstärkten Kunststoffen umfasst:
Warpage Inspector
Unsere Expertise in der Berechnung von Kunststoffbauteilen umfasst:
Composites
Zielgruppe:
Vorteile durch den Einsatz unseres Warpage Inspectors:
| Vorteile durch den Einsatz unseres Molding Inspectors:
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Nutzen Sie diese Vorteile für Ihre Bauteilauslegung durch folgende Optionen:
Zertifizierung als Siemens Smart Expert Partner für Simcenter 3D
Einführung von Star CCM+ und FloEFD aus dem Siemens-Portfolio für die High-End Strömungssimulation
Weiterentwicklung des Warpage Inspectors
Erweiterung des Berechnungsschwerpunktes mittels eines Schweißfachingenieurs
Entwicklung Warpage Inspector - Software für die numerische Verzugsoptimierung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen
Expertise in der Kunststoffberechnung- Integration von rheologischen Füllanalysen
Integration von Auszubildenden / Dualen Studenten in die Disziplin Simulation
Entwicklung Durability Inspector
CFD Analysen / Fluiddynamik
Entwicklung eigener Software Produkte (Substruct)
Gründung der Tochterfirma MES in Novgorod; Russland
Topologieoptimierung, rechnergestützte Bauteiloptimierung
FEM-Berechnungen
Beginn Branche: Landmaschinentechnik
FEM-Berechnungen