Konstruktionsbegleitende Berechnung mit ANSYS DesignSpace

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1 Konstruktionsbegleitende Berechnung mit ANSYS DesignSpace FEM-Simulation für Konstrukteure von Christof Gebhardt 1. Auflage Hanser München 2009 Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN Zu Leseprobe schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG

2 Inhaltsverzeichnis Christof Gebhardt Konstruktionsbegleitende Berechnung mit ANSYS DesignSpace FEM-Simulation für Konstrukteure ISBN: Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel. Carl Hanser Verlag, München

3 Inhalt 1 Vorteile der konstruktionsbegleitenden FEM Voraussetzungen Grundlagen h-methode p-methode Vor- und Nachteile der h- und p-methode Software-Nutzung Freeware CAD-integrierte FEM-Tools Klassische FEM-Systeme ANSYS Workbench Berechnungs-Dienstleister Berechnungsmöglichkeiten und Grenzen Statik Dynamik Beulen und Knicken Topologie-Optimierung Temperaturfelder Nichtlinearitäten Kontakt Nichtlineares Material Geometrische Nichtlinearitäten Iteratives Berechnungsverfahren Berechnungsmöglichkeiten mit ANSYS Professional Möglichkeiten durch Berechnungs-Spezialisten Standardisierung von Berechnungen Generische Lastfälle Assistenten-Baukasten Script-Programmierung

4 7 Implementierung Training Anwenderunterstützung Qualitätssicherung Datenmanagement Hardware und Organisation der Berechnung Der Anfang mit ANSYS DesignSpace Eingabegrößen Einschränkungen von ANSYS DesignSpace Die Oberfläche von ANSYS DesignSpace Selektion Komponenten (Named Selections) Steuerung der Ansichten Erster Start Der Projektmanager Die Mechanical-Applikation CAD-Anbindung und geometrische Varianten Archivieren von Daten Ergebnisauswertung Spannungen Dehnungen Verformungen Mehrschritt-Analysen Eigenfrequenzen Beulen und Knicken Temperaturfeld Topologie-Optimierung Gekoppelte Berechnungen Darstellung der Ergebnisse Fokussierung der Ergebnisdarstellung Animation Automatische Dokumentation Web-Report Schnitte Reaktionskräfte und -momente Solver-Informationen Ergebnisbilder exportieren Ergebnisbewertung mit Sicherheiten

5 10 Genauigkeit Konvergenz und Divergenz Was heißt Konvergenz? Was heißt Divergenz? Vernetzung Adaptive Vernetzung Manuelle Vernetzung Kontrolle der Vernetzung Allgemeine Betrachtungen zur Genauigkeit Baugruppen Funktionsprinzip von Kontaktelementen Baugruppen-Handling Kontakt-Definition Baugruppen-Berechnung Analysen in 2D Dünnwandige Bauteile Klassische Schalen-Elemente SolidShell-Elemente Druckbehälter Balken Parameterstudien Optimierung und Design for Six Sigma Betriebsfestigkeit Grundlagen Einflussgrößen Eingaben Werkstoffdaten Modellieren mit dem DesignModeler

6 18 Ablauf einer Berechung Aufgabe definieren Projekt definieren Modell definieren Vernetzung in Abhängigkeit von der Analyseart der Belastungsart Randbedingungen definieren Mechanische Randbedingungen Thermische Randbedingungen Symmetrie Schrauben Schweißnähte Lokale Koordinatensysteme Ergebnisinterpretation Übungen Biegebalken Analytische Lösung Lösung mit ANSYS DesignSpace Scheibe mit Loch Analytische Lösung Lösung mit ANSYS DesignSpace Schwingender Balken Hohlzylinder auf Torsion analytische Lösung Berechnung mit ANSYS DesignSpace Biegung mit Kerbeffekt Analytische Lösung Lösung mit ANSYS DesignSpace Topologieoptimierung Parameterstudie Temperatur und Thermospannungen Schraubverbindung Beulen eines Regals Festigkeit eines Pressenrahmens Presspassung Hertz sche Pressung Steifigkeit von Kaufteilen Materialdatenbank

7 21 Wenn die Berechnung nicht durchgeführt wird Installation von ANSYS DesignSpace Software-Lizenz anfordern ANSYS DesignSpace installieren Grafikprobleme Temporäre Dateien Einbinden in CAD-Systeme ProENGINEER Mechanical Desktop SolidEdge Solid Works Inventor Unigraphics OneSpaceDesigner Materialdatenbank Konfiguration Export von Daten Datenübertragung zu ANSYS Datenübertragung zu anderen FE-Codes Export zu Excel Index