- Grundlagen der Finite-Elemente-Methode (FEM)
- Integration des Nastran-Solvers in Autodesk Inventor
- Überblick über Benutzeroberfläche und Simulationsumgebung
- Ablauf einer FEM-Analyse: Modell, Netz, Berechnung, Auswertung
- Vergleich zwischen Inventor Simulation und Nastran-Funktionen
- Typische Einsatzbereiche in Mechanik und Konstruktion
- Vorteile der integrierten Simulation im Entwicklungsprozess
Modellvorbereitung und Netzaufbau
- Import und Vereinfachung von 3D-CAD-Geometrien
- Definition von Materialien und physikalischen Eigenschaften
- Aufbau und Kontrolle des Berechnungsnetzes (Tetraeder, Hexaeder)
- Einfluss der Netzfeinheit auf Genauigkeit und Rechenzeit
- Anwendung von Randbedingungen und Belastungen
- Definition von Kontakten, Lagern und Verbindungen
- Vorbereitung parametrischer Varianten für Designstudien
Lineare statische Analyse
- Einrichtung und Berechnung statischer FEM-Analysen
- Spannungs-, Deformations- und Sicherheitsbewertung
- Interpretation der Farbplots und Ergebnisse
- Vergleich verschiedener Belastungsfälle
- Ermittlung kritischer Bereiche im Modell
- Validierung der Ergebnisse durch Plausibilitätsprüfung
- Dokumentation und Export der Auswertungen
Modal- und Frequenzanalyse
- Grundlagen der Eigenfrequenzanalyse
- Durchführung von Modalanalysen in Nastran
- Identifikation von Schwingungsformen und Resonanzen
- Bewertung des Frequenzverhaltens von Bauteilen
- Einfluss von Lagerbedingungen und Bauteilsteifigkeit
- Kombination von statischer und modaler Analyse
- Ableitung konstruktiver Maßnahmen zur Schwingungsreduzierung
Thermische Analyse
- Einführung in stationäre und instationäre Wärmeanalysen
- Definition von Temperatur- und Wärmeflussrandbedingungen
- Simulation von Erwärmung und Abkühlung von Bauteilen
- Berechnung thermischer Verformungen
- Kombination von Temperatur- und Spannungsanalysen
- Visualisierung thermischer Verteilungen
- Erstellung von Temperatur-Diagrammen und Berichten
Kontakt- und Baugruppenanalyse
- Definition und Typen von Kontakten (Flächen-, Linien-, Punktkontakte)
- Reibung, Gleitverhalten und Haftbedingungen
- Baugruppenanalysen mit mehreren Bauteilen
- Simulation von Verbindungen und Baugruppenbewegungen
- Kontrolle der Kontaktqualität und Rechenstabilität
- Analyse von Baugruppen mit elastischen und starren Komponenten
- Bewertung der Kontaktspannungen
Abschlussprojekt - Simulation in der Praxis
- Auswahl eines Bauteils oder einer Baugruppe aus der Praxis
- Aufbau und Durchführung einer kompletten FEM-Analyse
- Kombination statischer, thermischer und modaler Berechnungen
- Optimierung der Konstruktion auf Basis der Simulationsergebnisse
- Erstellung eines vollständigen Analyseberichts
- Präsentation und Interpretation der Resultate
- Abschlussbesprechung und Dokumentation