Simulation. Finite-Elemente-Simulation für Entwicklung und Konstruktion. Branchenübergreifende Entwicklungsdienstleistungen

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1 Finite-Elemente-Simulation für Entwicklung und Konstruktion Simulation Bildnachweis: Mit freundlicher Genehmigung der MTU Friedrichshafen GmbH, Friedrichshafen Branchenübergreifende Entwicklungsdienstleistungen aus einer Hand

2 Anspruchsvolle Finite-Elemente-Simulationen vom Experten Komplexe Simulationsaufgaben sind unsere Spezialität Komplexe Simulationsaufgaben stellen auch für versierte Finite-Elemente-Dienstleister eine Heraus forderung dar. Gerade auf diesen höchst anspruchsvollen Aufgaben liegt unser Fokus, denn hier verfügen wir über besondere Kompeten zen und langjährige Erfahrung. Zudem ermögli chen uns unsere branchenübergreifenden Kenntnisse einen Technologie-Transfer und damit einen raschen Zugang zu Ihrer jeweiligen Aufgabenstellung. Wir bieten Messtechnik und Simulation aus einer Hand denn deren kombinierter Einsatz ist häufi g für die Lösung schwieriger schwingungstechnischer und akustischer Probleme erforderlich. Somit bieten wir einige Vorteile gegenüber anderen Anbietern von Finite-Elemente-Simulation und sind genau der richtige Partner für die effi ziente Lösung komplexer Problemstellungen. Professionelle Ausstattung Wir sind mit verschiedenen Finite-Elemente-Programmen versiert und setzen je nach Aufgabenstellung das jeweils am besten geeignete ein. Wir arbeiten mit Programm CAE, HyperMesh, Femap Abaqus, Nastran, Ansys TOSCA, OptiStruct Abaqus, Simpack MDesign SolidWorks Matlab, Simulink Matlab, MEDA, MEScope Einsatzbereich Finite-Elemente-Modellierung Finite-Elemente-Simulation (FEM, FEA) Optimierung Mehrkörpersimulation (MKS) Maschinenelemente Computer-aided design (CAD) Regelungstechnik Messdatenverarbeitung Das können wir für Sie tun Unsere anspruchsvollen FE- und andere Simulationen sowie Messdienstleistungen erbringen wir in der Konstruktionsbegleitung zur Auslegung optimierter Strukturen, bei der Problemlösung, wenn schnelle Hilfe gefragt ist sowie in der Produktentwicklung, wenn grundlegend neue Konzepte erarbeitet werden sollen. Zudem stehen wir Ihnen beratend zur Seite bei allen Fragen rund um Simulation und Messtechnik. Vorteile für Sie Zeitgewinn in der Produktentwicklung Kostenersparnis durch Konstruktionsoptimierung Wettbewerbsvorsprung durch externes Know-how Hohe Effi zienz durch unsere langjährige Erfahrung begleitung Kunde Problemlösung Konstruktions- Entwicklungs- dienstleistung Beratung

3 Konstruktionsbegleitende Simulation Projektbeispiel: Entwicklung eines Drehmomentwandlers Ein Drehmomentwandler stellt eine komplexe Baugruppe dar, in der mehrere techno logische Funktionen auf engstem Raum zusammenwirken. Unsere Aufgabe ist es, durch Simulationen in der Produktentwicklungsphase sowohl die technischen Funktionen als auch Festigkeit und Lebensdauer des Drehmomentwandlers abzusichern. Das erfordert die Berechnung einer Vielzahl statischer und dynamischer Lastkombinationen, den sogenannten Lastfällen, an zum Teil sehr detaillierten Modellen (bis zu 1 Mio. Freiheitsgraden und mehr). Torsionsdämpfer Turbinenschale Wandlergehäuse Basierend auf den CAD-Daten unseres Kunden bauen wir unter Anwendung der notwendigen Abstraktionstechniken (bzgl. geometrischer Details, Belastungen etc.) die entsprechenden Modelle für unsere leistungsfähige Simulations-Software auf. Große Wertschätzung unserer Kunden genießen die übersichtliche Darstellung der Ergebnisse und deren anschließende fundierte Interpretation, die die Sache auf den Punkt bringt. Aus langjähriger Erfahrung haben unsere Ingenieure den Blick für das Wesentliche: So stellen wir sicher, dass die von uns per Simulation betreuten Produkte stets mechanische Solidität mit wirtschaftlicher Effi zienz verbinden. Bildnachweis: Mit freundlicher Genehmigung der ZF Friedrichshafen AG, Schweinfurt Anspruchsvolle Finite-Elemente-Simulationen vom Experten

4 Problemlösung Projektbeispiel: Quietschen einer Fahrradbremse Bei Fahrrädern mit Trommelbremse für den niederländischen Markt wurde verstärkt Bremsenquietschen beanstandet. Unsere Aufgabe war es, die Ursache zu identifi zieren und Vorschläge zur Produktverbesserung zu erarbeiten. Erster Analyseschritt war eine akustische Vermessung der Fahrradbremse. Die darin enthaltene Frequenzanalyse zeigte deutlich die quietschende Störfrequenz auf. Begleitende experimentelle Modalanalysen, u. a. mit einem Scanning Laser Vibrometer, verifi zierten die Simulationsmodelle. Dadurch war es möglich, durch zielgerichtete Variantensimulationen aufzuzeigen, welche Wege zur Vermeidung der Quietschgeräusche erfolgreich sind. Luftschallanalyse Trommelbremse Es gelang unseren Ingenieuren dann, mithilfe komplexer Simulationsmodelle von Bremstrommel und Bremsbacken diejenige Schwingungsform zu identifi zieren, die für die Schallabstrahlung das Quietschen verantwortlich ist. Darüber hinaus konnten sie den Wirkmechanismus detektieren, der diese Schwingungsform anregt. Die Lösung schwieriger akustischer und schwingungstechnischer Probleme erfordert meist den kombinierten Einsatz von Messtechnik und Simulation. Wir bieten beides aus einer kompetenten Hand. Schwingungssimulation Bremstrommel Schwingungssimulation Bremsbacken Bildnachweis: Mit freundlicher Genehmigung der SRAM Deutschland GmbH, Schweinfurt

5 Entwicklungsdienstleistung Projektbeispiel: Auslegung eines Crashelements Für eine sicherheitsrelevante Einrichtung war ein Crashelement für eine sehr große Masse (150 t) zu entwickeln, das im Falle eines Absturzes die Belastungen auf eine Gebäudedecke begrenzt. Unsere Ingenieure gingen die Aufgabe von Grund auf an: Zunächst wurde unter Berücksichtigung der zulässigen Deckenbelastung die ideale Kraft- Weg-Charakteristik des Crashelements festgelegt. An dieser idealen Charakteristik mussten sich die danach per Computersimulation durchgespielten verschiedenen Prinzip-Lösungen messen lassen. Die Lösung bestand letztlich im Technologie- Transfer: Durch unsere Erfahrungen und Kontakte in nahezu alle Branchen der Industrie konnten wir einen Hersteller finden, der uns ein individuell nach unseren Vorgaben gefertigtes Crashelement mit Wabenstruktur lieferte. Gleichzeitig sicherten unsere Ingenieure durch Toleranzanalysen sorgfältig ab, dass das ausgelegte Crashelement unter allen denkbaren Umständen funktioniert. Vorbereitungen zum Crashversuch Die entworfene Lösung wurde dann in einem 1:1- Versuch erprobt: Ihre Wirksamkeit bestätigte sich eindrucksvoll. Deformiertes Crashelement V4 Computersimulation des Crashversuchs V1 V2 V3 Kraft max. Deformation F max Toleranzanalysen Ideal Standard-Feder Ideale Kraft-Weg-Charakteristik Weg Bildnachweis: Mit freundlicher Genehmigung der EnBW Kernkraft GmbH, Obrigheim Anspruchsvolle Finite-Elemente-Simulationen vom Experten

6 Das Unternehmen seine Erfahrung... Schwingungen, Strukturmechanik und Akustik das ist die Welt, in der wir leben und auf die wir uns fokussieren. Ob simulationsgestützte Auslegung einer Produktionsanlage gegen Erdbeben, Messung der Schallemissionen einer Windenergieanlage, universelle Mess-Systeme für Schall und Erschütterungen oder Software zur Lärmberechnung im Immissionsschutz immer stehen Dynamik und Akustik im Zentrum unseres Angebots an Dienstleistungen und Systemen. Gegründet 1971 von Prof. Dr.-Ing. Horst Peter Wölfel blicken wir heute auf 4 Jahrzehnte Erfahrung im Dienstleistungs- und Systemgeschäft zurück. Im Mittelpunkt stehen dabei unsere mehr als 70 hochqualifizierten Mitarbeiter - Bauingenieure, Maschinenbauer und Elektrotechniker, ergänzt durch Informatiker, Mathematiker und Naturwissenschaftler. Profi tieren Sie von unserem gesunden Mix aus erfahrenen Ingenieuren, die Ihre Aufgabe auf den ersten Blick einordnen und analysieren können, und jungen Talenten, die sich effektiv in innovativen Bereichen wie z. B. der aktiven Schwingungsminderung bewegen!... und seine Orientierung Diese starke fachlich-technische Fokussierung verbinden wir mit einer großen Breite an Branchen, die wir bedienen: Von der Energietechnik über Maschinen- und Anlagenbau bis hin zu Umwelttechnik und Arbeitsschutz erstrecken sich unsere Aktivitäten. Unsere Organisationsstruktur orientiert sich an diesen Branchen: So stellen wir sicher, Ihnen immer einen Experten anbieten zu können, der Ihre Sprache spricht und Ihnen auch im Rahmen von Schulungen und Support zu unseren Systemen genau die Unterstützung bietet, die Sie benötigen. Dabei erhalten wir uns eine personelle Flexibilität, die es uns gestattet, Ihnen auch für große Projekte exakt die benötigte Manpower zur Verfügung zu stellen. Innerer Antrieb der täglichen Arbeit jedes Einzelnen sind Zufriedenheit und Erfolg unserer Kunden. Dass uns dies gelingt, zeigen unsere stabilen, teils über Jahrzehnte bestehenden persönlichen Beziehungen zu unseren Kunden, die sowohl aus Mittelstand als auch Großindustrie stammen, aus Deutschland und Europa ebenso wie aus Amerika und Asien. Die Qualität unserer Leistungen und deren permanente Verbesserung stellen wir primär durch diese Orientierung am Kundenerfolg sicher, aber natürlich auch durch unser QM-System nach ISO 9001, ergänzt durch fachspezifi sche Zertifi zierungen und Akkreditierungen. AHA-04/2008 Ihr persönlicher Ansprechpartner Höchberg Berlin Bremen Wien Dipl.-Ing. Eric Feldbausch Tel: Fax: feldbausch@woelfel.de Stillstand bedeutet Rückschritt deshalb engagieren wir uns strategisch in Forschungs- und Entwicklungsprojekten, um unsere technologische Spitzenposition zu halten und weiter auszubauen Höchberg Max-Planck-Str. 15 Tel: Fax: wbi@woelfel.de Wölfel Beratende Ingenieure GmbH + Co. KG 2013 OKT Änderungen vorbehalten MÜ-01-D