JOURNAL. CAE als Maßanfertigung. Simulation ist mehr als Software

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1 Ausgabe JOURNAL Simulation ist mehr als Software CAE als Maßanfertigung Erhöhung der Modellqualität durch Softwareanpassung Der FEM-Taschenrechner für Konstrukteure Automatisierte Simulation von Schraubverbindungen Aktuelle Informationen zur Simulation in der Produktentwicklung

2 Jetzt auch als E-Book verfügbar! Christof Gebhardt Praxisbuch FEM mit ANSYS Workbench Einführung in die lineare und nichtlineare Mechanik Auf Basis der simulationsgesteuerten Produktentwicklung werden neue Produkte schneller, zu geringeren Kosten und mit höherer Qualität auf den Markt gebracht. ANSYS Workbench ist eine der meistverbreiteten Softwarelösungen für strukturmechanische Simulationen und ermöglicht bereits während der Entwicklung die Verbesserung des mechanischen Verhaltens, noch bevor der erste Prototyp gebaut ist. Dieses Buch richtet sich an Ingenieure und technisch Verantwortliche aus der Entwicklung. Auf leicht verständliche Weise werden die Grundlagen der Finite-Elemente-Methode (FEM) vermittelt und die Anwendungsgebiete lineare und nichtlineare Statik sowie lineare und nichtlineare Dynamik erläutert. Praxisbuch FEM mit ANSYS Workbench Einführung in die lineare und nichtlineare Mechanik Erschienen im Hanser-Verlag 372 Seiten, Flexibler Einband, Pappband Print: ISBN E-Book ISBN Einzelpreis EUR 49,90 (inkl. MwSt.; zzgl. Versand und Verpackung)

3 EDITORIAL CADFEM Weil Simulation mehr ist als Software Für CADFEM Kunden ist Simulation mehr als Software, denn viele von ihnen sind sich bewusst, dass nicht nur der Einsatz einer leistungsfähigen Software über den Simulationserfolg entscheidet, sondern noch einige andere Randbedingungen von wesentlicher Bedeutung sind. Dazu gehören unter anderem die erforderliche IT-Infrastruktur und komplementäre Tools (Produkte), ebenso wie eine kompetente Hotline, individuelle Systemanpassungen und Simulationsdienstleistungen (Service), und natürlich auch fundierte Schulungen sowie anregende Diskussionsmöglichkeiten wie auf dem CADFEM Users Meeting (Wissen). All diese Bausteine klar strukturiert in Produkte, Service und Wissen werden von CADFEM komplett aus einer Hand angeboten (siehe Seite 6 und 7). Sie gewährleisten, dass die Simulation im Produktentwicklungsprozess zu belastbaren Ergebnissen führt und davon zuverlässige Konstruktionsentscheidungen abgeleitet werden können, um damit das vollständige Nutzenpotential, das die Simulation bietet, zu erschließen. Welche Wege in Richtung dieses Zieles führen, verdeutlichen die Kundenberichte, die innerhalb des Themenschwerpunktes Automatisierung und Customization in diesem CADFEM Journal zu finden sind. Dort wird unter anderem erläutert, wie die Arbeitsprozesse im Simulationsumfeld bei den Unternehmen Hydro Aluminium, TRW Automotive und Maschinenfabrik Reinhausen gemeinsam mit CADFEM automatisiert und durch kundenspezifische Anpassungen (Customization) die Effizienz der Simulationsanwendungen erheblich erhöht wurden. Dazu bietet die ANSYS Customization Suite (ACS), deren Funktionalität ebenfalls innerhalb des Themenschwerpunktes beschrieben wird, unzählige Möglichkeiten. Der Nutzen, der durch Automatisierung und Customization erreicht wird, ist genauso vielfältig wie die Anforderungen der Kunden. Im Vordergrund steht in den meisten Fällen der reduzierte Zeit- und Gerhard Friederici Redakteur des CADFEM Journals Marketing, CADFEM GmbH Kostenaufwand, der speziell bei einfachen, immer wiederkehrenden Tätigkeiten schnell zu benennen ist. Mit der Automatisierung sind aber noch weitere Vorteile verbunden. Die Standardisierung und Festlegung von Bewertungskriterien, die als Vorarbeit notwendig sind, führen dazu, dass Simulationen vergleichbar werden egal welcher Mitarbeiter oder externe Dienstleister sie durchgeführt hat. Außerdem sind diese standardisierten und automatisierten Simulationen klar nachvollziehbar und jederzeit wiederholbar. Die dadurch freiwerdende Zeit kann jetzt für andere Tätigkeiten genutzt werden. Durch die Realisierung von Assistenten (Wizards) lassen sich Simulationen schneller mit gesicherten Abläufen und gleichbleibender Bearbeitungsqualität durchführen, wobei die Bedienung extrem vereinfacht wird. Ebenso sind Simulationsassistenten als Kontrollinstrumente für die Qualitätssicherung in die Produktentwicklung integrierbar. Generell kann festgestellt werden, dass eine weitere Verbreitung und intensivere Nutzung der Simulation für die mehr als Software notwendig ist die Kenntnisse über das Produktverhalten erheblich erweitert. Dadurch lassen sich noch entstehende Schwachstellen schneller lokalisieren und beseitigen, um die Qualität weiter zu erhöhen und den gesamten Produktentstehungsprozess zu beschleunigen. CADFEM JOURNAL

4 ANSYS Conference & 32. Die Fachkonferenz zur numerischen Simulation Weiterbildung +++ Neuheiten +++ Anwendervor Einladung & Call for Papers Convergence lautet das Motto der weltweit stattfindenden ANSYS Konferenzen. Die Veranstaltung mit dem größten Informationsangebot ist dabei traditionell das deutschsprachige ANSYS CADFEM Users Meeting. Deshalb treffen sich hier ( konvergieren ) einmal im Jahr besonders viele ANSYS Anwender, um sich auszutauschen, Neuheiten zu erfahren und sich aktiv weiterzubilden. Darüber hinaus ist die branchenübergreifende Fachkonferenz von CADFEM und ANSYS Germany auch für Interessierte, die noch nicht zum Anwenderkreis gehören, eine gute Gelegenheit zur Annäherung an die praktische Nutzung der numerischen Simulation.

5 CADFEM Users Meeting 4. bis 6. Juni 2014 I NCC Ost, Nürnberg träge + Kompaktseminare +++ Ausstellung Österreich ANSYS Conference & 9. CADFEM Austria Users Meeting April 2014 in Wien Schweiz ANSYS Conference & 9. CADFEM Suisse Users Meeting September 2014 in Zürich Weitere Informationen & Anmeldung ab Ende November 2014 verfügbar

6 INHALT Wie für Sie gemacht! Mit individuellen Zusatzfunktionen, standardisierten Workflows und automatisierten Prozessen lassen sich Simulationsaufgaben schnell und zuverlässig bewältigen. Unser Themen schwerpunkt Automatisierung und Customization informiert, wie kunden spezifische Simulations lösungen entwickelt werden, welcher Nutzen erzielt werden kann und welche Unterstützung CADFEM dabei bietet. Ab Seite 16 CADFEM 02 ANSYS Conference & 32. CADFEM Users Meeting 2014 in Nürnberg 06 CADFEM im Portrait: CADFEM Mehr als Software 08 CADFEM News: Nachrichten von CADFEM und aus der Welt der Simulation 14 CADFEM Netzwerk: Dynardo erschließt sich neue Räume Sichere Energieübertragung ohne Kontakt Numerische Simulationen helfen, drahtlose Übertragungssysteme zu optimieren. Dafür stehen sowohl Feldals auch Systemsimulationen sowie deren Kopplung zur Verfügung. Diese Kombination erlaubt eine umfassende Beschreibung der Wechselwirkungen zwischen Leistungselektronik, Spulensystem und Umgebung und sichert so den Betriebsfall ab. Ab Seite 42 Themenschwerpunkt: Automatisierung und Customization 16 Die tägliche Simulationsarbeit erleichtern Wie für Sie gemacht! 18 Mehr Simulationen für mehr Anwender CAE-Simulation als Maßanfertigung für Ihr Unternehmen 21 Automatisierung und Customization im ANSYS Workbench Umfeld Für jeden die richtige Technologie 23 ANSYS Workbench and LS-DYNA... greater than the sum of its parts 24 Automatisierte Modellierung und Simulation von Aluminium-Elektrolyse-Öfen Feintuning zur Reduzierung des Energiebedarfs 26 Assistenzsysteme nicht nur im Auto FE-Taschenrechner für die Bremsenkonstruktion 28 Hochspannungstechnik mit zuverlässiger Mechanik Automatisierte Simulation von Schraubverbindungen 30 Formoptimierung und FE-Analyse Gut kombiniert ANSYS bei CADFEM 34 ANSYS: Von guten Ideen zu erfolgreichen Innovationen 35 CADFEM ANSYS Extensions Komplementäre CAE-Software zu ANSYS 36 Die ANSYS Programmfamilie im Überblick 38 Parametrische und komponentenorientierte FE-Modellierung Detaillierte Modelle für die Maschinensimulation 04 CADFEM JOURNAL

7 TRW: Bremsen konstruktion mit FE-Taschenrechner Die Vier-Werte-Strategie von TRW ist auf beste Qualität, niedrigste Kosten, globale Präsenz und innovative Technologien ausgerichtet. Deshalb setzt TRW auf automatisierte Simulationsprozesse mit ANSYS, die gemeinsam mit CADFEM realisiert wurden. Ab Seite 26 Impressum Herausgeber: CADFEM GmbH Marktplatz Grafing b. München Tel. +49 (0) Fax +49 (0) info@cadfem.de Redaktion/Koordination: Gerhard Friederici, gfriederici@cadfem.de Alexander Kunz, akunz@cadfem.de Anzeigen: Alexander Kunz, akunz@cadfem.de Layout: G & K Design, Rechtmehring Titelbild: CADFEM; shutterstock.com/vvoe Produktion: Bechtle Druck & Service, Esslingen Auflage Exemplare Geschäftsführer: Christoph Müller, M.Sc., Dr.-Ing. Jürgen Vogt, Erke Wang Handelsregister-Nummer: HRB München Nr Composite Strukturen und numerische Optimierung EVEN wird zu ANSYS Switzerland 40 E-Bike made by Audi KTM Technologies: Leichtbau gut berechnet 42 Simulationen steigern Wirkungsgrad von induktiven Systemen Sichere Energieübertragung ohne Kontakte 44 Ermittlung orthotroper Materialeigenschaften durch Model Updating Simulation und Versuch: Gemeinsam erfolgreich 46 Berechnung und Instandsetzung eines gemauerten Kuppelgewölbes Finite-Elemente in der Denkmalpflege Wissen 48 CADFEM bildet Sie zielgerichtet aus Einstieg in die FEM leicht gemacht 50 Berufsbegleitend zum Master Simulationsstudium wurde erneut akkreditiert CADFEM Forum (14. November 2013 in Erlangen) HPC und Cloud Computing Rubriken 01 Editorial CADFEM Weil Simulation mehr ist als Software 32 CADFEM Empfehlung: Fürst Class Residenzschloss in Schwetzingen Inserentenverzeichnis U2 CADFEM 13 Dynardo U3 CADFEM Ust.-Ident.-Nummer: DE Steuernummer: 114/123/00051 Betriebshaftpflichtversicherung: Zurich Gruppe Deutschland Poppelsdorfer Allee Bonn Geltungsbereich: weltweit Copyright: 2013 CADFEM GmbH. Alle Rechte vorbehalten. Gedruckt in Deutschland. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsschutzes ist ohne Zustimmung der CADFEM GmbH unzulässig. Dies gilt insbe sondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Warenzeichen/eingetragene Warenzeichen: ANSYS, ANSYS DesignSpace, ANSYS Professional NLS, ANSYS Structural, ANSYS Mechanical, ANSYS Mechanical/EMAG, ANSYS Explicit STR, ANSYS Multiphysics, ANSYS Icepak, ANSYS CFD, ANSYS Workbench, ANSYS CFX, ANSYS ICEM CFD, ANSYS Autodyn, ANSYS Fluent, ANSYS Maxwell, ANSYS HFSS, Ansoft Designer, SIwave, ANSYS Q3D Extractor, ANSYS Simplorer, ANSYS RMxprt, ANSYS PExprt, ANSYS ncode DesignLife, ANSYS Rigid Dynamics, ANSYS SpaceClaim, ANSYS Composite PrepPost, ANSYS HPC und alle Produkt- oder Dienstleistungsnamen von ANSYS, Inc. sind registrierte Warenzeichen oder Warenzeichen von ANSYS, Inc. und Ansoft Corp. LS-DYNA, LS-OPT und LS-PrepPost sind registrierte Warenzeichen der Livermore Software Technology Corp. Sämtliche in diesem Heft genannte Produktnamen sind Warenzeichen oder registrierte Warenzeichen ihrer jeweiligen Eigentümer. Aus dem Fehlen der Markierung kann nicht geschlossen werden, dass eine Bezeichnung ein freier Warenname ist. Irrtümer und Änderungen vorbehalten. CADFEM JOURNAL

8 CADFEM IM PORTRAIT Simulation ist mehr als Software Produkte, Service & Wissen rund um die CAE-Simulation CADFEM Mehr als Software CAE-Simulation in der Produktentwicklung eröffnet ungeahnte Möglichkeiten: Außer reduzierten Kosten und Entwicklungszeiten ist sie der Schlüssel für wegweisende Innovationen und die spürbare Erhöhung der Qualität neuer Produkte. Dafür liefert CADFEM nicht nur die passende Software, sondern alles, was über den Erfolg von CAE-Simulationen entscheidet: Ausgesuchte Produkte bis hin zu kompletten IT-Lösungen. Kompetente Service- Leistungen wie Beratung, Support und Engineering. Das neueste Wissen. Alles aus einer Hand gegründet, zählt CADFEM zu den Pionieren der numerischen Simulation auf Basis der Finite-Elemente-Methode (FEM). CADFEM ist weltweit aktiv und mit 12 Standorten und mehr als 170 Mitarbeitern in Deutschland, Österreich und der Schweiz einer der größten europäischen Anbieter für Computer-Aided Engineering (CAE). Seit Firmengründung arbeiten wir eng mit der ANSYS, Inc. in Pittsburgh, USA, zusammen und sind das ANSYS Competence Center FEM in Zentraleuropa. Weil Software allein noch keinen Simulationserfolg garantiert, ist CADFEM Systemhaus, Ingenieurdienstleister, Ausbildungs- und Informationsanbieter in einem. Aus einer Hand erhalten Kunden alles, was über den Simulationserfolg entscheidet: Software und IT-Lösungen. Support, Beratung, Engineering. Know-how auf dem neuesten Stand. InfoAnsprechpartner bei CADFEM Deutschland CADFEM GmbH Software Dr.-Ing. Volker Bäumer Tel. +49 (0) Schweiz CADFEM (Suisse) AG Software Markus Dutly Tel. +41 (0) Österreich CADFEM (Austria) GmbH Software Alexander Dopf Tel. +43 (0) IT-Lösungen Manfred Bayerl Tel. +49 (0) Seminare Thomas Nelson Tel. +49 (0) Software Customization Stefan Gotthold Tel. +49 (0) Seminare Dr.-Ing. Jörg Helfenstein Tel. +41 (0) Seminare Dr. techn. Bernhard Hößl Tel. +43 (0) Berechnung im Auftrag Dr.-Ing. Marold Moosrainer Tel. +49 (0) Hochschulen und Forschung Tobias Menke Tel. +49 (0) Berechnung im Auftrag Dr.-Ing. Davide Valtorta Tel. +41 (0) Berechnung im Auftrag Christoph Schlegel Tel. +43 (0) CADFEM JOURNAL

9 Produkte Sie erhalten von uns ein komplettes Programm von CAE-Software und Hardware führender Technologieanbieter. Von Einzelkomponenten bis hin zur individuellen, sofort einsetzbaren Komplettlösung. ANSYS Software Als ANSYS Competence Center FEM betreuen wir die Anwender in Zentraleuropa und sind bereits seit 1985 enger Partner von ANSYS, dem weltgrößten Anbieter von Simulationssoftware. Komplementäre Tools Unser Software-Portfolio deckt auch Spezialanforderungen unserer Kunden ab. Mit Produkten wie AnyBody, Diffpack, LS-DYNA, optislang oder der CADFEM ihf Toolbox (u.a. FKM) aus den CADFEM ANSYS Extensions. ecadfem Software on Demand Mit ecadfem ( nutzen Sie CAE-Programme besonders flexibel und bedarfsgerecht. Sie greifen nur dann auf Ihr Kontingent zu, wenn Sie die Software tatsächlich brauchen. Eine wirtschaftliche Lösung, die schon 750 Kunden überzeugt hat. Hardware + Komplettsysteme Auspacken, einschalten, loslegen. Das können Sie mit unseren Hardware- Lösungen. Denn auf Wunsch haben wir Ihr System bereits nach Ihren Vorgaben installiert, vorkonfiguriert und getestet. Service Damit Sie alle Vorteile der CAE-Simulation ausschöpfen können, bieten wir Ihnen umfassende Dienstleistungen. Vom Anwendersupport über die Simulation oder kundenspezifische Software-Anpassung im Auftrag bis zum Aufbau und Betreuung der CAE-IT- Infrastruktur. Anwendersupport Mehr als 30 CADFEM Ingenieure unterstützen Sie bei Bedarf im Tagesgeschäft. Etwa beim Prüfen und Bewerten Ihrer FEM-Modelle oder Workflows, damit Sie möglichst wenig Zeit verlieren und sich auf Ihre Ergebnisse verlassen können. Simulation im Auftrag Als Ingenieurdienstleister führen wir Konzeptanalysen, entwicklungsbegleitende Simulationen und Nachweise für Sie durch. Neben den Ergebnissen unseres Engineerings erhalten Sie auch fertige Berechnungsmodelle und dokumentierte Lösungswege auf Basis des CADFEM Software Portfolios. Prozessautomatisierung + Customization Wir etablieren unternehmensweite Standard-Workflows, mit denen selbst Nicht-FEM-Experten Routineaufgaben meistern. Ihre Vorteile: Reibungslose Abläufe und unternehmensweite, einheitliche Simualtionsstandards. IT-Dienstleistungen Optimale IT für CAE: Unser Systemservice reicht von Installation, Konfiguration und Inbetriebnahme vor Ort über Wartung, Hardware-Support und individuelle Zusatzleistungen bis hin zur Planung und Umsetzung einer optimalen IT-Infrastruktur für CAE. Wissen Bei CADFEM finden Sie umfassende CAE-Weiterbildungsangebote vom Infotag über Seminare bis zum Masterstudium. Auch pflegen wir den Dialog mit Wirtschaft und Forschung und fördern den Erfahrungsaustausch unter Simulationsexperten. Seminare + Infotage Mit regelmäßigen Seminaren und Informationstagen (über 8000 Teilnehmertage/Jahr) zu zahlreichen CAE- Themen hält Sie CADFEM auf dem neuesten Stand der Entwicklung. Denn aktuelles Know-how bringt Sie und Ihr Unternehmen weiter. CADFEM esocaet esocaet (European School of Computer Aided Engineering Technology, www. esocaet.com) steht für zertifizierte CAE-Weiterbildung: von Seminar über Sommerschule bis Hochschulstudium. Eine ideale Basis für die Planung oder den Ausbau von Karrierewünschen im CAE-Bereich. CADFEM Users Meeting In Kooperation mit ANSYS organisieren wir die größte jährliche Fachkonferenz zur numerischen Simulation: Die ANSYS Conference & CADFEM Users Meeting ( com) vermittelt neuestes CAE-Wissen und wird von 800 und mehr Teilnehmern besucht. CADFEM Fachmedien Das CADFEM Journal (das Sie gerade vor sich haben) ist unsere Kundenzeitschrift, mit der sich auch Simulationsinteressierte außerhalb unseres Kundenkreises über aktuelle Themen informieren. Online hat sich das CADFEM Wiki ( als CAE-Nachschlageplattform etabliert. TechNet Alliance Als Initiator und Mitglied der TechNet Alliance hat CADFEM Zugang zum Know-how von über CAE-Experten. Das globale Netzwerk zählt mehr als 50 Unternehmen der Simulationsbranche aus über 20 Ländern. CADFEM JOURNAL

10 CADFEM NEWS ACUM 2013: ANSYS Conference & 18. Schweizer CADFEM Users Meeting Der Zürichberg im Zeichen der Simulation Rita Rüppel, HSR, Gewinnerin des Wanderpokals best paper CFD. Über hundert Simulanten fanden sich dieses Jahr im September zur alljährlichen Schweizer ANSYS Anwenderkonferenz ein. Gespannt verfolgten sie über zwanzig Vorträge zum Thema Simulation mit ANSYS in der Industrie, Hochschule und Forschung. Besonders erwähnenswert sind die beiden Key Note Speaker: Elmar Mock, Erfinder der Swatch und Gründer der Creaholic SA, eröffnete mit seinem Vortrag die Konferenz und gab den versammelten Berechnungsingenieuren neue Denkanstöße zum Thema Innovation mit auf den Weg. Danach berichtete Martin Stucki davon, wie er mit seiner Firma Marenco Swisshelicopter AG einen ultraleichten Helikopter in der Schweiz entwickelt und diesen zur Marktreife bringen wird. Am Schluss des ersten Konferenztages wurden die drei besten Anwendervorträge vom Publikum bestimmt. Als Preis erhielt jeder Gewinner einen der begehrten CADFEM Wanderpokale. Diesen dürfen sie nun ein Jahr lang an ihrem Arbeitsplatz aufstellen. Beim nächsten ACUM wird der Pokal dann, ergänzt um ein selbst berechnetes Bauteil aus dem eigenen Unternehmen, zurückkommen. Am ersten Tag des ACUM fand auch dieses Jahr wieder eine Ausstellung mit dem Titel Industrie trifft Hochschule statt. Die Konferenzbesucher nutzten die Zeit während den Pausen, um sich über die neusten Trends in Sachen HP Hardware, 3D-Visualisierungstechnik sowie KTI-Projekte (Kommission für Gewonnen haben: In der Kategorie FEM Best Paper: Dr. Giampaolo Franzoso, Marenco Swisshelicopter AG 2nd Best Paper: Pascal Isler, ANDRITZ HYDRO AG In der Kategorie CFD Best Paper: Rita Rüppel, Hochschule für Technik Rapperswil Technologie und Innovation) zu informieren. Auch das Beratungsangebot der Simulationsexperten von CADFEM und ANSYS stieß auf reges Interesse unter den Teilnehmern. Nach Abschluss des offiziellen Teils des ersten Tages folgte ein gemütliches und kurzweiliges Abendprogramm. Viele Simulanten genossen die gemütliche Atmosphäre mit Blick über den Zürichsee. Der zweite Tag des ACUM stand dann ganz im Zeichen der ANSYS & CADFEM Workshop Rally. Die Teilnehmer konnten sich dabei zwischen drei parallel laufenden Workshops entscheiden und wurden dort von den Mitarbeitern von ANSYS und CADFEM geschult. Die Themen reichten von einem Ausblick auf ANSYS v15.0 über die neusten Tipps und Tricks in der Vernetzungstechnik bis hin zur FE-Berechnung von Turbomaschinen. Die nächste ANSYS Conference & 19. Schweizer CADFEM Users Meeting findet am 18. und 19. September 2014 in Zürich statt. Die Organisatoren von CADFEM und ANSYS freuen sich bereits auf diesen Termin und hoffen, dass auch im Jahr 2014 wieder möglichst viele Simulanten auf den Zürichberg pilgern werden. Unter folgendem Link finden Sie diverse Impressionen der vergangenen Konferenzen und natürlich stets aktuelle Informationen zum nächsten ACUM: 08 CADFEM JOURNAL

11 Ein Fortbildungssemester bei CADFEM Prof. Dr. rer. nat. Ursula Voß, Professorin an der Hochschule Reutlingen, hat das letzte Sommersemester als Fortbildungssemester genutzt, um bei CADFEM ihr Wissen über Simulationsanwendungen für ihren Unterricht und ihre Aktivitäten in der Hochschulforschung zu erweitern. Sie unterrichtet Studierende der Fächer Maschinenbau und Mechatronik in Mathematik und Informatik. Aus ihrer Hochschultätigkeit kannte Prof. Voß ANSYS, hatte erste Erfahrungen damit gesammelt und über das Users Meeting auch Kontakt zu CADFEM. Dort wurde in Gesprächen ein Projektvorschlag entwickelt, der ausgezeichnet zu ihren fachlichen Interessen und Lehrgebieten passt. Deshalb war es für sie keine Frage, dass sie so schnell wie möglich bei CADFEM anfangen wollte, als sie für ein Semester von ihren Vorlesungen freigestellt wurde. Während dieser Zeit hat sie ein Vorgehen entwickelt, wie mit ANSYS Simplorer schnelle Systemsimulationen von elektromechanischen Komponenten unter Berücksichtigung von Wirbelströmen durchgeführt werden können. Dafür verwendete sie ein MOP (Model of optimal Prognosis) aus optislang, das in Simplorer-Modelle integriert wurde. Für die Berücksichtigung der Wirbelströme entwickelte sie ein Verfahren, mit dem Ergebnisse stationärer Feldberechnungen so modifiziert wurden, dass für die betrachteten Anwendungen die gewünschten Effekte abbildbar waren. Prof. Dr. rer. nat. Ursula Voß, Professorin an der Hochschule Reutlingen Die CADFEM Mitarbeiter haben mir einen Einblick verschafft, wie der Arbeitsalltag von Berechungsingenieuren heute aussieht und welche Fragestellungen und Lösungsverfahren jetzt aktuell sind. Die Erfahrungen, die ich gesammelt habe, und die interessanten Anwendungsbeispiele, die ich kennenlernte, will ich nun in meine Vorlesungen integrieren. Nach dem Fortbildungssemester zieht Prof. Voß folgendes Resümee: Nach sieben Jahren an der Hochschule habe ich bei CAD- FEM aktuelle Werkzeuge insbesondere für die Simulation von elektromagnetischen Feldern und für Systemsimulationen kennengelernt. Die CADFEM Mitarbeiter haben mir einen Einblick verschafft, wie der Arbeitsalltag von Berechungsingenieuren heute aussieht und welche Fragestellungen und Lösungsverfahren jetzt aktuell sind. Die Erfahrungen, die ich gesammelt habe, und die interessanten Anwendungsbeispiele, die ich kennenlernte, will ich nun in meine Vorlesungen integrieren. Weitere Informationen Cord Steinbeck-Behrens, CADFEM GmbH Tel. +49 (0) Ein Simulationsbeispiel für den Messeauftritt ist die Flussdichte eines permanenterregten Synchronmotors. CADFEM auf der SPS IPC Drives: Simulation zum Anfassen Simulation zum Anfassen präsentiert CADFEM vom 26. bis 28. November 2013 auf der Messe SPS IPC DRIVES (Halle 11, Stand 511) in Nürnberg. An drei Übungsplätzen können interessierte Messebesucher selbst praktische Erfahrungen mit numerischen Berechnungen für Anwendungen im Bereich der Antriebsund Automatisierungstechnik sammeln. An den Übungsplätzen werden vier Anwendungsfelder berücksichtigt: die Vibration elektrischer Maschinen, Kühlung leistungselektronischer Komponenten, Effizienz rotierender elektrischer Maschinen und EMV leistungselektronischer Komponenten. Anhand von vorbereiteten Modellen kann der Messebesucher beispielsweise selbst untersuchen, welchen Einfluss die Einbausituation elektrischer Antriebe auf die magnetisch erregte Vibration (Akustik) bei verschiedenen Drehzahlen hat. Im Bereich der Leistungselektronik können Bauteiltemperaturen untersucht und leitungsgebundene Störungen infolge parasitärer Effekte analysiert werden. Dabei kann jeweils die Wirkung der verschiedenen Einflussfaktoren auf das physikalische Verhalten beobachtet werden. Nach der rund 30-minütigen Übungsphase stehen die Experten von CADFEM den Test-Anwendern und weiteren interessierten Messebesuchern für individuelle Beratungen bereit. Dabei werden die verschiedenen Aspekte des erfolgreichen Einsatzes numerischer Simulationen und deren Relevanz für das jeweilige Unternehmen ausgelotet. Damit zu Ihrem Wunschtermin ein Übungsplatz für Sie bereitsteht, melden Sie sich bitte unter folgender Web-Adresse an: CADFEM JOURNAL

12 CADFEM NEWS TechNet Alliance 15 Jahre globales CAE-Netzwerk Partner aus Brasilien, China, Indien, Japan, Kanada, Russland, Südkorea, der Türkei und den USA im Netzwerk vertreten. Weitere Informationen zum 15 Jahre aktiven, weltweit vertretenen CAE-Netzwerk finden Sie auf der Website der TechNet Alliance. Duale Ausbildung auch im Ausland gefragt In der TechNet Alliance sind über 40 Mitgliedsfirmen aus mehr als 25 Ländern aktiv. Die Basis für die Gründung einer globalen TechNet Alliance im Jahre 1998 war das Vertrauen, das die initiierenden ANSYS Distributoren über die Jahre zueinander entwickelt hatten. Damit war ein wichtiger Grundstein für eine erfolgreiche Zusammenarbeit gelegt, die nunmehr seit 15 Jahren besteht. Die halbjährlichen Treffen, die seit der Gründung kontinuierlich durchgeführt wurden, haben die bestehenden Freundschaften gefestigt und es den Mitgliedern der TechNet Alliance ermöglicht, als kleine und mittelständische Unternehmen global zu agieren, den Erfahrungsaustausch intensiv zu pflegen und gemeinsam neue Geschäftsideen zu entwickeln. Die Hauptaktivitäten der beteiligten Firmen lagen und liegen nach wie vor in der Vermarktung von Simulationssoftware und den dazugehörigen CAE-Dienstleistungen wie Training, Support, Consulting und kundenspezifischer Programmierung. Dabei spielt auch die Bündelung von Kompetenzen und die Unterstützung der anderen Mitgliedsunternehmen eine wichtige Rolle. Um eine langfristige, vertrauensvolle Zusammenarbeit abzusichern, wurde festgelegt, dass die Mitgliedschaft in der TechNet Alliance nur ausgewählten Firmen angeboten wird, die das Netzwerk bereichern. Neben Unternehmen aus dem CAE-Anbieterbereich (Charter Member) umfasst das Netzwerk auch Vertreter von CAE-Anwendungsunternehmen (Corporate Member), renommierte Simulationsexperten und Professoren (Honorary Member) sowie Unternehmen, die die allgemeinen Geschäftsprozesse unterstützen (Business-Support Member). Während der halbjährlichen Wochenendtreffen der TechNet Alliance, die zuletzt in St. Petersburg, Kassel, Istanbul, Stuttgart und Alicante stattgefunden haben, erhalten die Mitglieder umfassende Möglichkeiten, ihre Erfahrungen, Gedanken und Pläne unter Gleichgesinnten auszutauschen, mit neuen interessanten Partnern in Kontakt zu treten und gemeinsame Aktivitäten zu planen. Heute zählen zum CAE-Netzwerk TechNet Alliance insgesamt über 40 Mitgliedsfirmen aus mehr als 25 Ländern. Neben Unternehmen aus den meisten europäischen Ländern sind auch Die Duale Ausbildung von Ingenieuren soll unter anderem mit ENISo (Ecole Nationale d Ingénieurs de Sousse) im tunesischen Sousse erfolgen. Die deutsche Duale Ausbildung stößt im Ausland auf immer mehr Interesse. Dies gilt sowohl für die seit langem bestehende Berufsausbildung als auch für die in jüngster Zeit angebotenen berufsbegleitenden Master-Studiengänge. Die CADFEM GmbH startete schon 2004 mit der Entwicklung des Master of Engineering in Applied Computational Mechanics und war damit ein Trendsetter. Der Studiengang wird von CAD- FEM esocaet zusammen mit den Hochschulen Landshut und Ingolstadt seit 2005 jährlich durchgeführt und soll in Zukunft auch in Tunesien und Russland etabliert werden. Der Aufbau des Master-Studiengangs in Tunesien wird vom Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ) gefördert. Das BMZ unterstützt schwerpunktmäßig Bildungsprogramme für Afrika und hat Tunesien als Ort für Leuchtturmprojekte gewählt. In Russland soll in Zukunft die akademische Ausbildung industrienaher gestaltet werden. Die Region Novosibirsk ist dabei Vorreiter. Günter Müller, CADFEM Firmengründer, wurde zusammen mit dem Präsidenten der Hochschule Landshut zum INTERRA Forum 2013 in Novosibirsk eingeladen. Dort stellten sie den Studiengang vor und unterzeichneten mit dem Minister für Ausbildung der Region Novosibirsk ein Memorandum of Understanding für eine Zusammenarbeit. Das Ministerium beabsichtigt, den ersten Studiengang zu fördern CADFEM JOURNAL

13 Vorsprung durch Simulation auch in der Formula Student! Viele Webkanäle führen zu CADFEM Social Media ist in aller Munde und auch wir von CADFEM nutzen die Vorzüge der digitalen Kommunikation. Dabei geht es uns vor allem darum, noch schneller, interaktiver und direkter mit Ihnen zu kommunizieren. Gezielt möchten wir Wissen, Ereignisse und alles, was es sonst Interessantes aus der Welt der Simulation gibt, an Sie weiterreichen. Aus diesem Grund finden Sie uns auch auf den größten und populärsten Social Media Kanälen wie Xing, LinkedIn, Facebook oder auch Twitter. Auf YouTube wird von uns in kurzen Tutorials der fachliche Wissenstransfer gefördert. Des Weiteren ist das von der CADFEM GmbH entwickelte CADFEM Wiki ein wunderbares Nachschlagewerk im Web, welches sowohl die grundlegenden Begriffe für FEM-Einsteiger als auch theoretische Hintergründe für versierte Simulationsanwender beinhaltet. Zur diesjährigen ANSYS Conference & dem CADFEM Users Meeting in Mannheim haben wir zum ersten Mal die Event-App präsentiert. Diese digitale Programmhilfe werden wir auch künftig für die Teilnehmer unserer Großveranstaltung zur Verfügung stellen. Schauen Sie sich doch einmal auf unseren Seiten in den Social Media Kanälen und beim CADFEM Wiki um und machen Sie sich selber ein Bild. Wir freuen uns über jeden Besucher und natürlich auch über das Feedback von Ihnen CADFEM auf Xing und LinkedIn Mehr als 90 Teilnehmer aus den Formula Student Teams beteiligten sich an dem ANSYS CADFEM Workshop. CADFEM und ANSYS sponsern Teams der Formula Student, indem sie ANSYS Software zur Verfügung stellen. Zusätzlich wird den Studenten zum Saisonauftakt ein Workshop angeboten, um ihnen die ANSYS Software und die damit verbundenen Möglichkeiten näher zu bringen. In diesem Jahr wurde Ende September ein dreitägiger Workshop zu den Themen Strukturmechanik, Strömungsmechanik und Elektromagnetik für die Formula Student Teams durchgeführt, den mehr als 90 Teilnehmer nutzten, um von den Mitarbeitern von CADFEM und ANSYS mehr über die Simulationssoftware zu erfahren. Vor allem die Einsteiger lobten den Workshop, weil er ihnen den Einstieg in die Simulation erleichterte. Folglich haben sich viele Teams dafür ausgesprochen, auch im nächsten Jahr wieder dabei zu sein. Beispielsweise erklärt Nils Kock vom Team wob-racing Als Neuling der ANSYS Workbench ein super Einstiegskurs. Nächstes Jahr gerne wieder. Und Benjamin von CAT-Racing formuliert: Der ANSYS CADFEM Workshop hat uns einen guten Einstieg in die CFX-Simulation ermöglicht und hilft uns bei der Auslegung unseres neuen Fahrzeugs. Der Kurs kann von uns weiterempfohlen werden. Weitere Eindrücke von der Veranstaltung finden Sie auf der CADFEM facebook Seite. Invitation to ANSYS Seminars Lectures in English For our English speaking customers we would like to inform that CADFEM also offers seminars in English language on the handling of the finite element software ANSYS. We provide ANSYS knowledge on an introductory level for all software beginners as well as more advanced knowledge for all users who want to do some nonlinear simulations. Please feel free to visit our below mentioned seminar pages on the Internet to get more detailed information. We are looking forward to see you very soon in our courses. Seminar: Introduction to Simulation with ANSYS Workbench Date and registration: in Leinfelden-Echterdingen For a detailed agenda, further dates and registration, please follow the Link: structural-mechanics/s/12103.html Seminar: Nonlinear Computations for Static Applications Date and registration: in Dortmund For a detailed agenda, further dates and registration, please follow the Link: structural-mechanics/s/12102.html CADFEM JOURNAL

14 CADFEM NEWS Geschäftsstelle Frankfurt jetzt in eigenen Räumen Elektromechanik: 5. CADFEM EM-Symposium Das jährlich stattfindende CADFEM EM-Symposium hat sich als Fachveranstaltung, die umfassend über Simulationslösungen für elektromechanische Anwendungen informiert, bestens etabliert. Die Veranstaltung richtet sich hauptsächlich an Ingenieure und Entwickler elektrischer Maschinen, Wandler und Transformatoren. In diesem Jahr wird zum 5. CADFEM EM-Symposium mit dem Schwerpunkt Material und Modellierung eingeladen, das am 13. November im Vogel Convention Center (VCC) in Würzburg veranstaltet wird und für die Teilnehmer kostenfrei ist. Hier treffen sich nicht nur Experten zum direkten Erfahrungsaustausch, sondern auch Neu- und Quereinsteiger der Simulation sind herzlich willkommen, um aktiv zum Gelingen des Symposiums beizutragen. Nach dem um 9 Uhr beginnenden Expertenfrühstück startet die Veranstaltung um 10 Uhr mit dem Vortragsprogramm. Unter anderem wurde ein Gastredner der Firma Brockhaus Messtechnik eingeladen, der über Messung magnetischer Materialdaten berichtet. Weitere Vorträge beschäftigen sich mit der Modellierung in ANSYS unter Berücksichtigung der Vektorhysterese und Verlusten sowie mit Modellierungsmethoden zur Homogenisierung von Blechen und Spulen. Eine begleitende Ausstellung ergänzt das Vortrags- und Diskussionsprogramm. Weitere Informationen und Anmeldung unter: Der Seminarraum im neuen CADFEM Büro bietet jedem Teilnehmer einen eigenen Rechnerarbeitsplatz. Die CADFEM Geschäftsstelle Frankfurt ist zum 1. Oktober umgezogen und befindet sich jetzt in eigenen Büroräumen. Diese liegen direkt neben den bisherigen Räumen und dem Büro des CADFEM Geschäftspartners Ingenieurbüro Huß & Feickert (ihf) in Liederbach am Taunus. Die Entfernung zum Hauptbahnhof Frankfurt beträgt nur etwa 15 km und zum Frankfurter Flughafen rund 20 km. Auch wenn die Geschäftsstelle Frankfurt nun von CADFEM selbst betrieben wird, bleibt die enge technische Kooperation mit ihf weiterhin bestehen. Ein Aushängeschild des neuen CADFEM Büros ist der große und helle Seminarraum, in dem jedem der bis zu zwölf Seminarteilnehmer ein eigener Rechnerarbeitsplatz zur Verfügung steht. CADFEM GmbH Im Kohlruß Liederbach am Taunus Tel. +49 (0) Fax +49 (0) ANSYS High-Frequency Simulation Conference Am 19. und 20. Februar 2014 findet in München wieder die jährliche ANSYS High-Frequency Simulation Conference (AHFSC) statt, die sich speziell an Anwender und Interessenten von Hochfrequenz-Simulationsprodukten wie ANSYS HFSS, ANSYS Designer, ANSYS SIwave, ANSYS Q3D und verwandte Apache Design Produkte richtet. Diese eigenständige Konferenz mit den Schwerpunkten Hochfrequenztechnik und Signalintegrität bietet den Teilnehmern die Möglichkeit, sich speziell über Hochfrequenz-Simulationen zu informieren und im Expertenkreis schnell und einfach zum Gedankenaustausch zusammenzufinden. Neben den neuesten Technologie-Updates und Trends informiert die Veranstaltung am 19. Februar 2014 mit vielfältigen Anwendervorträgen. Der zweite Kongresstag kann als Weiterbildung genutzt werden, bei dem in zwei halbtägigen Kompaktseminaren das Wissen erweitert wird. Die Anmeldung erfolgt über ein Online-Formular: Weitere Informationen Christian Roemelsberger, CADFEM GmbH Tel. +49 (0) croemelsberger@cadfem.de 12 CADFEM JOURNAL

15 Direkter Weg vom Spritzguss zu ANSYS Workbench RICONE und CADFEM ermöglichen eine effiziente Berechnung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen. Mit dem CADFEM MoldSim Modul schließt sich jetzt in der ANSYS Workbench die Prozesskette zwischen Spritzguss- und strukturmechanischer Simulation. Die RICONE GmbH aus Oberhaching bei München und die CADFEM GmbH haben sich zusammengefunden, um diese durchgängige Simulationslösung im Bereich Kunststoff-Spritzguss bereitzustellen. RICONE hat sich in den letzten 13 Jahren in der Kunststofftechnik zu einem fachkundigen Partner für die Industrie entwickelt. Durch das breit gefächerte Know-how und besonders die Erfahrungen in der Spritzguss-Simulation mit Moldflow ist das Unternehmen ein gefragter Spezialist für Consulting und Training sowie weitere Dienstleistungen. Durch die Zusammenarbeit von RICONE und CADFEM werden nun gemeinsam neue Wege beschritten. Die Vereinigung von Füllsimulation und strukturmechanischer Berechnung im Spritzguss fasergefüllter Kunststoffe, sowie die Kopplung der Systeme ANSYS und Moldflow eröffnet neue Perspektiven in der Artikelentwicklung. Kunststofftechnische Beratungen, Schulungen und Workshops zeigen den Anwendern neue Lösungswege auf. Die Schnittstelle von CADFEM überträgt Faserorientierungen und Eigenspannungen an ANSYS Workbench. Ein Mappingprozess ermöglicht in ANSYS und Moldflow unterschiedlich diskretisierte Modelle. Die Spritzgussdaten werden mit einem effektiven Materialgesetz, generiert aus den Daten des Thermoplasts und der Verstärkungsfasern, verknüpft. Diese Materialsynthese gestattet parametrische Studien der Einflüsse bei Veränderungen in den Materialphasen. Die Einbettung in ANSYS Workbench unterstützt ein konstruktionsnahes Arbeiten, ohne dass der Anwender die gewohnte Programmoberfläche verlässt. Zusätzlich zur strukturmechanischen Berechnung bietet ANSYS Workbench auch numerische Methoden zur Robustheitsbewertung. Dazu werden Verfahren eingesetzt, die anhand der Optimierungscharakteristik der Aufgabenstellung zur Verbesserung des Designs dienen und auf einer zuvor durchgeführten Sensitivitätsanalyse aufbauen. Die durch die Kooperation von RICONE und CADFEM verfügbare Lösung führt zu einer Abbildung eines komplett integrierten Workflows und durchgängigen Prozessablaufes zur effizienten Berechnung von Spritzgussbauteilen. Damit lässt sich das Nutzenpotential beim Einsatz von faserverstärkten Kunststoffen noch besser ausschöpfen. Weitere Informationen Martin Kracht, CADFEM GmbH Tel. +49 (0) Susanne Herrmann, RICONE GmbH Tel. +49 (0) dynamic software & engineering W E L C O M E T O T H E November 2013 cc neue weimarhalle 10. Weimarer Optimierungsund Stochastiktage 2013 Konferenz für CAE-basierte parametrische Optimierung, stochastische Analyse und Robust Design Optimierung (RDO). Infos & Anmeldung unter: CADFEM JOURNAL

16 CADFEM NETZWERK High-Tech und Neorenaissance Dynardo erschließt sich neue Räume Das stetige Wachstum des langjährigen CADFEM Partners Dynardo GmbH aus Weimar hat dazu geführt, dass die Kapazitätsgrenzen des bisherigen Firmensitzes längst erreicht waren. Nach langer Suche konnte Dynardo in diesem Jahr in ihr neues Domizil in die Weimarer Steubenstraße 25 umziehen. Auf drei Etagen, jede mit rund 175 Quadratmetern, hat der Ingenieur-Software-Dienstleister jetzt in der Doppelhaushälfte in zentraler Lage wieder ausreichend Platz, um weiter expandieren zu können. Das Gebäude wurde 2012 grundlegend und denkmalgerecht saniert bis 92 nach einem Entwurf des bekannten Weimarer Architekten Rudolf Zapfe im Stil der Neorenaissance gebaut, erstrahlt das stadt- und straßenbildprägende Gebäude nun wieder in neuer alter Schönheit. Besonders die Eingangsfassade mit den plastischen Frauenköpfen und Motiven aus der Tier- und Pflanzenwelt kommt jetzt wieder voll zur Geltung. Aus der Entstehungszeit des Gebäudes stammen auch die Eingangstüren, die schmuckvollen verschiedenfarbigen Putzschichten und die antik-stilistischen Umrahmungen der Fenster. Ursprünglich als Miets- und Geschäftshaus konzipiert, wurde das Gebäude ab 1948 in der DDR als medizinische Einrichtung genutzt. 14 CADFEM JOURNAL

17 Komplexe nichtlineare Berechnungen Das Software-Unternehmen startete 2001 mit den drei Gesellschaftern Johannes Will, Christian Bucher und der CADFEM International AG. Beim Namen nahm man ganz unbescheiden Anleihe beim Universalgenie Leonardo da Vinci es entstand Dynardo : eine GmbH für Softwareentwicklung und ingenieurtechnische Berechnungsdienstleistungen. Die junge Firma profilierte sich schnell mit FEM-Berechnungen in den unterschiedlichsten Industriebereichen. Von der weltgrößten Mauerwerksbrücke (Göltzschtalbrücke) bis hin zum Luxusdampfer wurde buchstäblich alles berechnete, was nicht niet- und nagelfest erschien. Dabei entwickelten sich komplexe nichtlineare Berechnungen im Bauwesen und in der Geotechnik schnell zu Alleinstellungsmerkmalen. CADFEM Partner in der TechNetAlliance Bilder: Constantin Beyer, Weimar Auch in der Softwareentwicklung wurden diese Aufgabenstellungen umgesetzt. Die erste Version von optislang, Dynardo s Software zur CAE-basierten Robust Design Optimierung und stochastischen Analyse, wurde 2002 veröffentlicht. Seitdem konnte die Firma ihre Marktstellung kontinuierlich ausbauen. In den Jahren 2005 bis 2008 gehörte Dynardo zu den 50 am schnellsten wachsenden Technologieunternehmen Deutschlands (Deloitte s Technology Fast 50). Neben dem Hauptsitz in Weimar besteht seit 2008 auch eine Niederlassung in Wien, die mittlerweile in die Dynardo Austria GmbH überführt wurde. Die Firma beschäftigt heute an den beiden Standorten über 40 Mitarbeiter. Als Partner der CADFEM GmbH und durch die enge Zusammenarbeit mit internationalen renommierten Institutionen wie der TechNet Alliance, dem Institut für Strukturmechanik der Bauhaus Universität Weimar oder der Universität Wien verfügt Dynardo über das notwendige Expertennetzwerk, um schnell und flexibel auf Kundenanforderungen im nationalen und internationalen CAE-Markt reagieren zu können. WOST: Dynardo s jährliche Konferenz Auch die Weimarer Optimierungs- und Stochastiktage (WOST), Dynardo s Konferenz für CAE-basierte parametrische Optimierung, stochastische Analyse und Robust Design Optimierung (RDO), findet einen immer größeren Anklang beim Fachpublikum. Seit 2004 bietet die jährliche Veranstaltung ein zielgerichtetes Informations- und Fortbildungsangebot in praxisorientierten Seminaren und branchenübergreifenden Vorträgen. Nutzer berichten über ihre Erfahrungen bei der Anwendung parametrischer Optimierung, Dienstleister präsentieren ihre Neuentwicklungen und wissenschaftliche Forschungseinrichtungen informieren über den neusten Stand in der RDO-Methodik. Die diesjährige Konferenz findet am 21. und 22. November im congress centrum neue weimarhalle statt. Im frisch renovierten Domizil hat Dynardo jetzt viel Platz und eine inspirierende Atmosphäre für Ideen, Kreativität und Wachstum, um den Erfolgskurs der letzten zwölf Jahre fortzusetzen. Auch bei der Sanierung konnte eine innovative Idee in die Tat umgesetzt werden: Die Abwärme aus den zahlreichen Computern wird zur Beheizung der Räume genutzt. Auf diese Weise können rund 30 Prozent der Energiekosten eingespart werden. Das hätte auch dem visionären Ingenieur Leonardo da Vinci gefallen. Tel. +49 (0) kontakt@dynardo.de CADFEM JOURNAL

18 THEMENSCHWERPUNKT: AUTOMATISIERUNG UND CUSTOMIZATION Die tägliche Simulationsarbeit erleichtern Wie für Sie gemacht! Ganz im Sinne eines umfassenden Angebots an Simulationslösungen, bei denen zu einer effizienten Simulation mehr als Software gehört, beschäftigt sich der Themenschwerpunkt dieser Ausgabe des CADFEM Journals mit Automatisierung und Customization. Die Automatisierung von Abläufen im Simulationsumfeld reduziert den Zeitaufwand und die Kosten bei wiederkehrenden Tätigkeiten, die bei entsprechender Vorbereitung durch Experten auch anspruchsvolle Bearbeitungsschritte abdecken kann. Darüber hinaus lassen sich mit kundenspezifischen Anpassungen (Customization) zusätzlich zur Automatisierung Simulationsanwendungen realisieren, die beispielsweise neue Anwendungsfelder erschließen oder die Arbeitsweise optimieren, um die Wirtschaftlichkeit zu steigern. ANSYS Tools Auf dieser und den folgenden Seiten werden zunächst einige Grundlagen zu Automatisierung und Customization im Bereich der numerischen Simulation im Allgemeinen erläutert, um dann auf die Möglichkeiten, die ANSYS bietet, im Speziellen einzugehen. Dazu gehört auch die Einordnung der verschiedenen Technologien, die hinter den einzelnen Akronymen stehen, von ACS (ANSYS Customization Suite), ACT (Applikation Customization Toolkit) und APDL (ANSYS Parameteric Design Language) über EKM (Engineering Knowledge Manager) und SDK (Software Development Kit) bis UPF (User Programable Features). Ebenso wird der Einsatz von Python, JScript und andere Programmiersprachen beschrieben. Auch wenn diese umfassende technologische Basis weitreichende Funktionalitäten bietet, müssen nicht alle gewünschten Anwendungserweiterungen von Grund auf neu entwickelt werden, denn sowohl von ANSYS werden ergänzende Funktionalitäten mit der ANSYS ACT Library angeboten als auch CADFEM hat umfassende Erweiterungen in den CADFEM ANSYS Extensions zusammengefasst (siehe Kästen Seite 22). Dazu gehören die CADFEM ihf Toolbox, die kontinuierlich erweitert wird, CADFEM C.A.V.E. und das FTI Forming Module for ANSYS. Auch entsprechende Seminare und Informationsveranstaltungen zum Themenschwerpunkt Automatisierung und Customization werden hier berücksichtigt und im Kasten auf Seite 20 näher erläutert. Die von Kunden gemeinsam mit CAD- FEM durchgeführten Anpassungen und Automatisierungen, von denen einige innerhalb dieses Themenschwerpunktes beschrieben werden, sind einerseits aufgrund von sehr unterschiedlichen Anforderungen entstanden, andererseits haben sie alle einen ähnlichen Charakter: sie dienen der 16 CADFEM JOURNAL

19 Optimierung von Prozessen im Simulationsumfeld, damit diese schneller, einfacher und sicherer absolviert werden können. Das führt nicht nur dazu, dass die Ergebnisse frühzeitiger zur Verfügung stehen, sondern auch dazu, dass ein breiterer Kreis von Anwendern mehr Simulationen durchführen kann, um dadurch das Wissen über das Produktverhalten zu vermehren und die Qualität zu steigern. Auf diese Weise wurde bei Hydro Aluminium die Auslegung von Elektrolyse- Öfen bezüglich des Energiebedarfs und der CO 2 -Belastung optimiert. Beim Bremsenhersteller TRW wurde die Automatisierung vorangetrieben, um mehr konstruktionsbegleitende Berechnungen z. B. zur Bewertung des Bremsenquietschens durchzuführen. Die Simulation von Kriecheffekten bei Kunststoffkomponenten in Schraubverbindungen war die Herausforderung für die Maschinenfabrik Reinhausen, die mit CADFEM gemeinsam während eines Automatisierungsprojektes gemeistert wurde. Das Unternehmen FEMopt Studios integriert mit Hilfe der ANSYS Technologien ACT und SDK seine Software zur Erzeugung von optimierten Sickenmustern in ANSYS Workbench. Und auch die Software LS-DYNA von LSTC zur Berechnung von Phänomenen der Kurzzeitdynamik wurde auf diese Weise in ANSYS Workbench eingebunden. Diese Beispiele zeigen auf, wie vielfältig die Möglichkeiten sind, die ANSYS Software kundenspezifisch anzupassen, durch eigene Entwicklungen oder Fremdsoftware zu erweitern sowie die unterschiedlichsten Prozesse im Simulationsbereich zu automatisieren. Der dadurch erzielbare Nutzen betrifft nicht nur die Reduzierung des Zeit- und Kostenaufwandes für die Simulation, denn die Standardisierung und Automatisierung führt auch zu einer einfacheren Bedienung und einer einheitlich hochwertigen Bearbeitungsqualität. Die auf den folgenden Seiten gezeigten Anwendungsfälle stehen exemplarisch für eine Vielzahl von weiteren Projekten, bei denen CADFEM Kunden durch die Automatisierung von Prozessen und Customization erhebliche Vorteile in ihren Simulationsanwendungen erzielen konnten. InhaltAutomatisierung und Customization Einleitung Die tägliche Simulationsarbeit erleichtern Wie für Sie gemacht! Seite 16 Mehr Simulationen für mehr Anwender CAE-Simulation als Maßanfertigung für Ihr Unternehmen Seite 18 Automatisierung und Customization im ANSYS Workbench Umfeld Für jeden die richtige Technologie Seite 21 ANSYS Workbench and LS-DYNA... greater than the sum of its parts Seite 23 Automatisierte Modellierung und Simulation von Aluminium-Elektrolyse-Öfen Feintuning zur Reduzierung des Energiebedarfs Seite 24 Assistenzsysteme nicht nur im Auto FE-Taschenrechner für die Bremsenkonstruktion Seite 26 Hochspannungstechnik mit zuverlässiger Mechanik Automatisierte Simulation von Schraubverbindungen Seite 28 Formoptimierung und FE-Analyse Gut kombiniert Seite 30 CADFEM JOURNAL

20 THEMENSCHWERPUNKT: AUTOMATISIERUNG UND CUSTOMIZATION Mehr Simulationen für mehr Anwender CAE-Simulation als Maßanfertigung für Ihr Unternehmen CAE-Simulationen sind ein wichtiger Bestandteil im Produktentwicklungsprozess. Häufig sind die Simulationsaufgaben aber wenigen, eigens ausgebildeten Berechnern vorbehalten. Heute aber können durch Automatisierung der Simulationsprozesse und durch individuelle Softwareanpassungen (Custumoziation) mehr Simulationsaufgaben durchgeführt und mehr Anwendungsfelder erreicht werden. Wie Sie das individuelle Simulationspotential für Ihr Unternehmen ausschöpfen können, zeigen die Beiträge in diesem Themenschwerpunkt. Der Mehrwert der Simulation muss heute kaum mehr argumentiert werden. In allen entwicklungsintensiven Unternehmen genauso wie in Hochschulen bzw. Forschungseinrichtungen werden Produkte oder Fragestellungen verschiedenster Ausprägung simuliert, bewertet und optimiert. Bislang nutzen die meisten Anwender jedoch nur die Softwarefeatures, die die Standardsoftware auf den ersten Blick bietet. Die modernen CAE-Softwareplattformen wie ANSYS Workbench bieten aber weit mehr als man zunächst annehmen würde. Eine solche Eigenschaft ist die individuelle Anpassung von ANSYS Workbench an die individuellen Simulationsbedürfnisse: Die Maßanfertigung für Ihr Unternehmen. Automatisierung von Simulationsprozessen Ein Beispiel sind Simulationsaufgaben in Abteilungen oder Unternehmen, die sich häufig wiederholen, da sich der grundlegende Aufbau kaum ändert, das jeweilige Design aber auf kundenspezifische Anforderungen angepasst wird. Insbesondere Bild 1: Die Ergebnisgüte kann durch die Berücksichtigung der Umformhistorie erheblich erhöht werden, beispielsweise durch die Integration der FTI Umformsimulation in die ANSYS Workbench (FTI Forming Module for ANSYS). wenn es sich um kritische Bauteile handelt, werden diese Aufgaben dann häufig von Experten durchgeführt. Zum Einen um eine hohe Ergebnisqualität zu gewährleisten und zum Anderen unternehmensweit die gleichen Vorgaben bzw. Richtlinien für die Simulationen einhalten zu können. Um die Experten von diesen Aufgaben zu entlasten, können die Simulationsprozesse z.b. automatisiert oder über Wizards gesteuert werden. Die Simulationsprozesse für ein spezifisches Bauteil können dann wiederholbar und von jedem Anwender nach den gleichen Richtlinien und Qualitätsstandards durchgeführt werden. Eine abschließende, automatisierte Reporter- Bilder: CADFEM; shutterstock.com/artgraphics 18 CADFEM JOURNAL