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Dr. Heck. Consulting and Engineering. Simulation nichtlinearer Systeme Integration ADINA in I-DEAS Von Dr.-Ing. Ulrich Heck Dr. Heck Consulting and Engineering www.dhcae.de (download-Möglichkeit der Präsentation als *.ppt mit animierten gifs unter http://www.dhcae.de/Neuigkeiten.htm).

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Presentation Transcript

  1. Dr. Heck Consulting and Engineering Simulation nichtlinearer Systeme Integration ADINA in I-DEAS Von Dr.-Ing. Ulrich Heck Dr. Heck Consulting and Engineering www.dhcae.de (download-Möglichkeit der Präsentation als *.ppt mit animierten gifs unter http://www.dhcae.de/Neuigkeiten.htm) Dr. Ulrich Heck

  2. Dr. Heck Consulting and Engineering Wir über uns • Adam Hodgson • Engineering, Hamburg • Simulationsdienstleistung • Strukturmechanik • Mold-Flow • Besonderes Know-How: • Kunststofftechnik • Umformprozesse • Kontaktprobleme • Weitere Informationen: • www.c-a-e.com • Dr. Heck Consulting and • Engineering, Krefeld • Simulationsdienstleistung • Strukturmechanik • Strömungsmechanik • Wärmetransport • Besonderes Know-How: • Multiphysik • Fluid-Struktur • Thermisch-mechanisch • Weiter Informationen: • www.dhcae.de Dr. Ulrich Heck

  3. Dr. Heck Consulting and Engineering Einordnung ADINA • ADINA- Prof. K.J. Bathe (MIT) • Stärken: • nichtlineare FEM mit impliziten Lösungsverfahren • starke Dehnungen/ Verschiebungen • Kontakt • nichtlineare Materialien • Multiphysik-Anwendungen • Fluid-Struktur-Wechselwirkungen (state of the art) • thermisch-mechanische Kopplung • Schwächen: • explizite Analysen (Kurzzeitmechanik: Crash, Fall) • Analyse spezieller Strömungen (Mehrphasenströmungen, rotierende Systeme (Pumpen, Verdichter, Rührer), komplexe Turbulenz) Dr. Ulrich Heck

  4. Dr. Heck Consulting and Engineering Warum ADINA • Tool zum Mitwachsen: • einfache Festigkeitsberechnungen bis zu komplexen Multiphysik-Anwendungen • gut integriert in I-DEAS (anwenderfreundlich) - hoffentlich auch in NX • Kombination eines hervorragenden Modellierungswerkzeugs (I-DEAS) • mit „grenzenlosem“ Anwendungsspektrum (ADINA) Dr. Ulrich Heck

  5. Dr. Heck Consulting and Engineering Demo I-DEAS - ADINA Dr. Ulrich Heck

  6. Dr. Heck Consulting and Engineering Anwendungsbeispiele • Anwendungsbeispiele • Strukturmechanik • plastische Verformung Kunststoffring • Umformprozesse Membrane • Multiphysik • Fluid-Struktur-Anwendungen • Strömung durch Ventil • Dämpfer • Thermisch-mechanische Berechnungen • Pressverband mit Reibwärmeentwicklung Dr. Ulrich Heck

  7. Dr. Heck Consulting and Engineering Strukturmechanik Kunststoffring 1 Plastische Verformungen beim Aufschieben eines Kunststoffrings Dr. Ulrich Heck

  8. Dr. Heck Consulting and Engineering Strukturmechanik Kunststoffring 2 Dr. Ulrich Heck

  9. Dr. Heck Consulting and Engineering Strukturmechanik Umformprozesse 1 • hohe Werkzeugkosten • Umformverhalten schwierig vorauszusagen (Mehrstufigkeit, spring-back) • Weit verbreitet : explizite Simulationsverfahren • Vorteil: sehr effizient, sehr robust, wenn Zeitschrittkriterium (abhängig von kleinster Elementgröße) eingehalten wird • ADINA Feature im Bereich Umformprozesse • Schalenelemente mit veränderlicher Dicke • Modellierung von Draw-beads • starke Kontaktalgorithmen • verschiedene elasto-plastische Materialmodelle mit Parametern wie Einfluss der Dehnungsgeschwindigkeit oder Temperatureffekte • robuste Elemente mit guten Resultaten auch bei starken Dehnungen • implizite Analyse bietet Flexibilität in der Zeitschrittwahl Dr. Ulrich Heck

  10. Dr. Heck Consulting and Engineering Strukturmechanik Umformprozesse 2 Dr. Ulrich Heck

  11. Dr. Heck Consulting and Engineering FSI: Ventilströmung 1 • Ventilströmung • Deformation der Membrane • durch Strömungskräfte (FSI) Dr. Ulrich Heck

  12. Dr. Heck Consulting and Engineering FSI: Ventilströmung 2 Dr. Ulrich Heck

  13. Dr. Heck Consulting and Engineering FSI: Dämpfer 1 • Dämpfer bestehend aus Feder und Masse • Dämpfung durch • Wandreibung • Flüssigkeitsviskosität • Flüssigkeitsaustausch zwischen den Kammern • instationäre Simulation Dr. Ulrich Heck

  14. Dr. Heck Consulting and Engineering FSI: Dämpfer 2 Geschwindigkeitsvektoren im Fluidraum, Vergleichsspannungen im Schwinger Dr. Ulrich Heck

  15. Dr. Heck Consulting and Engineering Thermo-Mechanik: Pressverband 1 • Thermisches Fügen einer Welle auf einer Scheibe • Erwärmen der Scheibe, dadurch Ausdehnung • Kräftefreies Fügen der Welle • Abkühlen der Scheibe, Schrumpfung, dadurch Pressverband Temperaturen beim Fügen Kontaktkräfte Dr. Ulrich Heck

  16. Dr. Heck Consulting and Engineering Thermo-Mechanik: Pressverband 2 • Wärmeentwicklung durch Reibung • (Scheibenbremse) • Thermisches Ausdehnen der Scheibe • Versagen des Pressverbands im Betrieb Dr. Ulrich Heck Temperaturentwicklung durch Reibung

  17. Dr. Heck Consulting and Engineering Zusammenfassung • ADINA • leistungsstarkes Tool zur Lösung vielfältiger komplexer Probleme • gut integriert in I-DEAS, dadurch hervorragende Modellierungswerkzeuge • Einstieg: • Einfache bis mittelschwere Probleme lassen sich direkt in I-DEAS • modellieren, „berechnen“ und auswerten • Fortgeschritten: • Komplexe Probleme (z.B. Multiphysik) erfordern ein tieferes Verständnis der • physikalischen Vorgänge, • der Simulationsmodelle, • der Modellierungstechnik und • der zur Lösung eingesetzten Numerik • sowohl mehrjährige Erfahrung, dies effizient umzusetzen (Expertentool). Dr. Ulrich Heck

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