Advanced Material Simulation

Transkript

1 Advanced Material Simulation Jonas Triebel & Kai Winter Presales for Autodesk Moldflow & Helius PFA Join the conversation #AU2017 #AUGermany

2 Agenda Vorstellung PEG & MF SOFTWARE Autodesk Advanced Materials Autodesk Moldflow Insight Übersicht Prozess- & Bauteiloptimierung Helius PFA Workflow Möglichkeiten Licensing & Training Zusammenfassung Q & A

3 Vorstellung von PEG & MF SOFTWARE

4 PEG & MF SOFTWARE Autodesk Moldflow & Simulation Consulting Services Autodesk Moldflow Service Partner and Reseller Spin-Off der h_da 400/450/655 Kunden in D/EU/Welt 25+ Jahre Moldflow-Dienstleistung 9 Jahre Vertrieb & Service 350 Kunden in Europa (> 1000 User) Partner der Rohstoffhersteller 150+ Jahre Moldflow-Erfahrung Organisator des europäischen Moldflow User Meetings Über erfolgreich abgeschlossene Projekte 2003 Autodesk Gold Partner Manufacturing

5 Team Strukturmechanik Management Vertrieb Prof. Dr. Uwe Gleiter Dr. Sebastian Mönnich Christian Schneider Projektingenieure André Hau Kai Winter Tilman Größer Daniel Schöps

6 Consulting Services Moldflow-Analysen (Team Prozesssimulation) Alle Spritzgießprozessschritte Sonderverfahren FEM-Analysen (Team Strukturmechanik) Kunststoff, Metall und Kompositwerkstoffe Integrative Simulation Materialmodellierung Trainingsangebote Moldflow, Helius PFA, Interpretation

7 Autodesk Advanced Materials

8 Autodesk Advanced Materials

9 Autodesk Advanced Materials Helius PFA schließt die Lücke zwischen Prozesssimulation mit Moldflow Insight und der Strukturmechanik mit Nastran (und anderen Solvern) Mapping von prozessinduzierten Eigenschaften wie: Faserorientierung (nl. anisotrope Materialeigenschaften) Restdehnungen Bindenähten und stärke Simulieren von Kunststoffbauteilen as-manufactured

10 Autodesk Moldflow Insight

11 Autodesk Moldflow Produktübersicht

12 Prozess- und Bauteiloptimierung in Autodesk Moldflow Insight

13 Optimierung Design of Experiments Einfluss Wechselwirkung Parametric Study None

14 Optimale Bauteilqualität Einfluss Wechselwirkung Optimale Prozessparamter

15 Optimale Bauteilqualität

16 Robuster Prozess

17 Robuster Prozess

18 Optimierung in der Cloud simulieren 51 Analysen Taguchi FCC Variable Analyse Variable Analyse n n n n = ^= Cloud Credits* Inkl. Basissimulation *) Wechselkurs 1 EUR/Cloud Credit

19 Optimierung Design of Experiments Parametric Study None

20 Beispielhafte geometrische Auffälligkeiten

21 Workflow für parametrische Studie zur Geometrieoptimierung 1. Liste der CAD- Modifikationen erstellen 4. Ergebnisse vergleichen auswerten und gegebenenfalls weiterverarbeiten 2. CAD-Modifikationen als Variablen auswählen und Wandstärken vorgeben 3. Analyse(n) starten

22 Ergebnisse der parametrischen Studie

23 Ergebnisse der parametrischen Studie Weiterverarbeitung (z.b. durch CSV-Export) in Excel Matlab Minitab Helius PFA Verzugsauswertung in Minitab

24 Autodesk Helius PFA

25 Helius PFA Grundlagen der FEA Workflow & Möglichkeiten Licensing & Training

26 Helius PFA Grundlagen der FEA Strukturmechanische Simulationen (FEA) Verhalten eines Bauteils unter Last Lebensdauer- und Versagensvorhersage Verschiedene Modelle zur Beschreibung des Materialverhaltens Elastisch, Elastisch-Plastisch, Visco-Elastisch-Plastisch, isotrop, transversalisotrop, anisotrop Füllstoffe haben großen Einfluss auf das mechanische Verhalten von Kunststoffen

27 Helius PFA Materialcharakterisierung Isotroper Modellierungsansatz σ Meist zu stark orientierte Zugproben Simulationsergebnisse sind zu steif Isotroper Modellierungsansatz mit Reduktionsfaktor Annährung an die Realität (mittlere Orientierung) Simulationsergebnisse im Mittel besser Berücksichtigung des anisotropes Materialverhalten realistisches Materialverhalten und damit präzise Vorhersage möglich σ σ ϵ ϵ ϵ

28 Helius PFA Vorteile Gewichtsreduktion Reduzierte Zykluszeiten Optimierte Produktgeometrien Vermeiden von Über- oder Unterdimensionierungen Reduzierung von Iterationsschleifen Binde- und Fließnahtfestigkeiten Reduktion der Kosten in der Entwicklung, Werkzeugbau und Herstellung

29 Helius PFA Grundlagen der FEA Workflow & Möglichkeiten Licensing & Training

30 Helius PFA Workflow

31 Helius PFA Möglichkeiten & Ergebnisse Faserorientierung Übernahme der lokalen Faserorientierung aus Moldflow in die FEM Faserorientierung beeinflusst Bauteilverhalten signifikant Komplexe Geometrien erzeugen komplexe Faserorientierungen

32 Helius PFA Möglichkeiten & Ergebnisse Restdehnungen Übernahme der Restdehnungen aus Moldflow in die FEM residual strains in Moldflow initial load step lässt Geometrie durch aufgebrachte Restdehnungen deformieren ( A zu B ) neue Ausgangsgeometrie (B) ist as-manufactured

33 Helius PFA Möglichkeiten & Ergebnisse Bindenahtlage und -festigkeit Moldflow besitzt detaillierte Informationen zu jedem Knoten der Bindenaht Transiente Daten zu Temperatur und Druck

34 Helius PFA Möglichkeiten & Ergebnisse Bindenahtlage und -festigkeit Moldflow besitzt detaillierte Informationen zu jedem Knoten der Bindenaht Transiente Daten zu Temperatur und Druck Entstehung, Auftreffwinkel und Bewegung nach Auftreffen der Schmelzefronten Auch für ungefüllte Materialien möglich

35 Helius PFA Möglichkeiten & Ergebnisse Materialdaten Materialdaten können in der Moldflow- Datenbank hinterlegt und gesichtet werden kein erneutes Importieren in Helius PFA nötig Spannungs-/Dehnungsdaten Ramberg-Osgood-Parameter

36 Helius PFA Möglichkeiten & Ergebnisse Zug-/Druck-Asymmetrie Materialverhalten unterscheidet sich unter Zug- und Druckbelastung Daten für beide Lastfälle können berücksichtigt werden

37 Helius PFA Möglichkeiten & Ergebnisse Versagensvorhersage Versagensvorhersage mit Helius PFA voreingestelltes Versagensmodell: Polynomial Stress Rupture Model (PSR) Berücksichtigung der Zug- und Druckasymmetrie

38 Helius PFA Grundlagen der FEA Workflow & Möglichkeiten Licensing & Training

39 Helius PFA Licensing Helius PFA als stand-alone Produkt Helius PFA als Bestandteil der Insight Ultimate Subscription Im Zuge der Umstellung auf Mietlizenzen sind interessante Upgrade-Varianten auf Insight Ultimate verfügbar

40 Helius PFA Training

41 Helius PFA Zusammenfassung Helius PFA schließt die Lücke zwischen Prozesssimulation mit Moldflow Insight und der Strukturmechanik Simulieren von Kunststoffbauteilen as-manufactured Berücksichtigung des Fertigungsprozesses für die FEA Reduktion von Gewicht und Zykluszeiten Optimierungsmöglichkeiten für Prozess und Bauteilgeometrie Reduktion der Kosten in der Entwicklung, Werkzeugbau und Herstellung

42 Q & A Jonas Triebel MF SOFTWARE GmbH Triebel@moldflow.eu Kai Winter MF SOFTWARE GmbH Winter@moldflow.eu

43 Autodesk and the Autodesk logo are registered trademarks or trademarks of Autodesk, Inc., and/or its subsidiaries and/or affiliates in the USA and/or other countries. All other brand names, product names, or trademarks belong to their respective holders. Autodesk reserves the right to alter product and services offerings, and specifications and pricing at any time without notice, and is not responsible for typographical or graphical errors that may appear in this document Autodesk. All rights reserved.