- Grundlagen der Finite-Elemente-Methode
- Integration von Nastran in Autodesk Inventor
- Aufbau, Struktur und Bedienoberfläche des Simulationsmoduls
- Unterschied zwischen Inventor Simulation und Nastran In-CAD
- Ablauf einer FEM-Analyse: Vorbereitung, Berechnung, Auswertung
- Typische Einsatzbereiche in Maschinen- und Anlagenbau
- Vorteile der Simulation im Konstruktionsprozess
Modellvorbereitung und Vernetzung
- Import und Vereinfachung von CAD-Geometrien
- Definition von Materialien, Dichte und Elastizitätsmodul
- Erstellung und Optimierung des Netzes (Tetraeder, Hexaeder)
- Netzqualität, Konvergenz und Fehlerkontrolle
- Definition von Auflagerbedingungen und Belastungsfällen
- Verwendung von Kontakt- und Verbindungselementen
- Arbeiten mit Baugruppen- und Einzelteilanalysen
Lineare statische Analysen
- Grundlagen der linearen Statik in Nastran In-CAD
- Definition von Kräften, Momenten und Drucklasten
- Berechnung von Spannungen, Deformationen und Sicherheitsfaktoren
- Beurteilung kritischer Bereiche und Nachweispunkte
- Ergebnisdarstellung in Diagrammen und Farbverläufen
- Kontrolle der Netzauflösung und Rechenstabilität
- Dokumentation und Export von Ergebnissen
Modal- und Frequenzanalysen
- Durchführung von Eigenfrequenz- und Modalanalysen
- Identifikation von Resonanzen und Schwingungsformen
- Vergleich verschiedener Bauteilvarianten
- Einfluss von Lagerungen und Massenverteilung
- Interpretation der Modenformen im 3D-Modell
- Einsatz von Dämpfungsfaktoren und Steifigkeitsparametern
- Ableitung konstruktiver Maßnahmen zur Schwingungsreduzierung
Thermische Analysen
- Einführung in die thermische FEM-Simulation
- Definition von Wärmequellen, Temperaturen und Konvektion
- Stationäre und instationäre Temperaturanalysen
- Berechnung von Wärmeströmen und Temperaturfeldern
- Visualisierung thermischer Ergebnisse
- Kombination thermischer und mechanischer Analysen
- Bewertung temperaturbedingter Verformungen
Kontakt- und Nichtlinear-Analysen
- Einführung in Kontaktmodelle (Flächen, Kanten, Punkte)
- Definition von Reibung, Gleit- und Haftbedingungen
- Analyse nichtlinearer Materialverhalten (plastisch, elastisch)
- Berechnung großer Deformationen und Durchbiegungen
- Stabilitäts- und Knickanalysen
- Nutzung adaptiver Netzverfeinerung
- Kontrolle von Berechnungsparametern und Solver-Einstellungen
Abschlussprojekt - FEM-Praxis in Inventor Nastran
- Aufbau eines vollständigen FEM-Modells
- Durchführung verschiedener Analysen (statisch, modal, thermisch)
- Vergleich und Bewertung der Ergebnisse
- Interpretation von Spannungsverläufen und kritischen Bereichen
- Erstellung eines Simulations- und Ergebnisberichts
- Präsentation der Projektergebnisse
- Diskussion und Optimierungsvorschläge