Software: CAD - Tutorial - Fortgeschritten - Automatisierung: Unterschied zwischen den Versionen
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Das zuvor konzipierte Blech ist bisher nur eine grobe Idee. Bevor weitere teure Prototypen gefertigt werden, sollte man überprüfen, ob die nötige Anpresskraft damit ausreichend genau erreicht werden kann. Neben einfachen Handrechnungen kann auch das CAD-Programm dabei ein nützliches Werkzeug sein. Im zweiten Teil der Übung sollen deshalb Funktionen zum Automatisieren von CAD-Modellen sowie für die Interaktion mit externen Simulationsprogrammen vorgestellt und geübt werden. Da solche Untersuchungen im Allgemeinen nur spezielle Aspekte betrachten, in unserem Fall ausschließlich die Federkonstante des Blechs, sollte man zunächst eine eigene Simulationsumgebung anlegen, bevor man an komplexen Baugruppen wie dem Epilierer herumprobiert. Die Komplexität der Simulation lässt sich anschließend Stück für Stück steigern. Wir legen deshalb jetzt im Projektverzeichnis einen weiteren Ordner für die Simulation mit dem Namen Feder_xx an und erstellen eine neue Bauteildatei '''Feder_xx.ipt'''. Diese wird später nur die relevante Geometrie enthalten und den Rest des gebogenen Blechteils zunächst ignorieren. | |||
'''Biegefeder-Aufgabe:''' Mit einem vorgegebenem Material ist eine optimale Biegefeder mit der Federkonstante '''C<sub>soll</sub>''' zu dimensionieren, welche bestimmte Forderungen trotz der unvermeidbaren Fertigungstoleranzen erfüllt: | |||
'''Abmessungen''' der einseitig eingespannte Biegefeder mit rechteckigem Querschnitt:[[Datei:Software_CAD_-_Tutorial_-_Optimierung_-_Biegefeder.gif|right|.]] | |||
* '''L''' = Länge | |||
* '''b''' = Breite des Querschnitts | |||
* '''t''' = Dicke (Thickness) des Querschnitts mit '''t ≤ b''' | |||
'''Anforderungen''': | |||
* '''C<sub>soll</sub>''' = '''(140+xx) N/m''' (Federkonstante für Teilnehmer-Nr. '''xx'''=01..99) | |||
* '''C<sub>Tol</sub>''' = '''0,2''' (zulässige Toleranzbreite der Federkonstante in 100%) = '''±10%''' | |||
* '''ΔT''' = '''20 °C ±50 K''' (Bereich der Umgebungstemperatur) | |||
* '''F<sub>Max</sub>''' = '''1 N''' (max. auftretende Kraft) | |||
* '''f<sub>Resonanz</sub>''' = '''möglichst groß''' (Frequenz der Grundschwingung) | |||
* '''E<sub>Modul</sub>''' = entsprechend des gewählten Materials ("'''Stahl, geschmiedet'''" aus Bibliothek) | |||
* '''<big>σ</big><small>b<sub>zul</sub></small>''' = Biegefließgrenze entsprechend des gewählten Materials | |||
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Aktuelle Version vom 9. Dezember 2022, 15:27 Uhr
Das zuvor konzipierte Blech ist bisher nur eine grobe Idee. Bevor weitere teure Prototypen gefertigt werden, sollte man überprüfen, ob die nötige Anpresskraft damit ausreichend genau erreicht werden kann. Neben einfachen Handrechnungen kann auch das CAD-Programm dabei ein nützliches Werkzeug sein. Im zweiten Teil der Übung sollen deshalb Funktionen zum Automatisieren von CAD-Modellen sowie für die Interaktion mit externen Simulationsprogrammen vorgestellt und geübt werden. Da solche Untersuchungen im Allgemeinen nur spezielle Aspekte betrachten, in unserem Fall ausschließlich die Federkonstante des Blechs, sollte man zunächst eine eigene Simulationsumgebung anlegen, bevor man an komplexen Baugruppen wie dem Epilierer herumprobiert. Die Komplexität der Simulation lässt sich anschließend Stück für Stück steigern. Wir legen deshalb jetzt im Projektverzeichnis einen weiteren Ordner für die Simulation mit dem Namen Feder_xx an und erstellen eine neue Bauteildatei Feder_xx.ipt. Diese wird später nur die relevante Geometrie enthalten und den Rest des gebogenen Blechteils zunächst ignorieren.
Biegefeder-Aufgabe: Mit einem vorgegebenem Material ist eine optimale Biegefeder mit der Federkonstante Csoll zu dimensionieren, welche bestimmte Forderungen trotz der unvermeidbaren Fertigungstoleranzen erfüllt:
Abmessungen der einseitig eingespannte Biegefeder mit rechteckigem Querschnitt:
- L = Länge
- b = Breite des Querschnitts
- t = Dicke (Thickness) des Querschnitts mit t ≤ b
Anforderungen:
- Csoll = (140+xx) N/m (Federkonstante für Teilnehmer-Nr. xx=01..99)
- CTol = 0,2 (zulässige Toleranzbreite der Federkonstante in 100%) = ±10%
- ΔT = 20 °C ±50 K (Bereich der Umgebungstemperatur)
- FMax = 1 N (max. auftretende Kraft)
- fResonanz = möglichst groß (Frequenz der Grundschwingung)
- EModul = entsprechend des gewählten Materials ("Stahl, geschmiedet" aus Bibliothek)
- σbzul = Biegefließgrenze entsprechend des gewählten Materials
