Software: FEM - Tutorial - 2D-Bauteil - Modelltransfer
Export des CAD-Modells
Die meisten FEM-Programme verfügen über eigene Geometrie-Editoren. Die Modellierung von Bauteil-Geometrie gestaltet sich in einem CAD-Programm jedoch meist komfortabler. Außerdem bilden die CAD-Modelle die zentrale Komponente eines Produkt-Modells und sollten deshalb auch durchgängig im CAD-System verarbeitet werden!
Für die Übertragung von CAD-Modellen zwischen verschiedenen Programmen hat sich das sogenannte STEP-Format bewährt (DIN ISO 10303):
- Dabei kommen meist die Anwendungsprotokolle AP203 oder AP214 zum Einsatz, wobei AP214 praktisch eine Erweiterung des AP203 darstellt.
- Falls es technisch möglich ist, sollte man deshalb das AP214 benutzen, weil damit mehr Aspekte des CAD-Modells übertragen werden können.
Nach dem "Fertigstellen der Analyse" in der CAD-Umgebung "Belastungsanalyse" befindet man sich wieder in der "normalen" CAD-Modellumgebung des Autodesk Inventor:
- Datei > Exportieren > CAD-Format > Dateityp "STEP-Dateien" mit Dateiname Lasche_xx.stp in den aktuellen Projektordner ermöglicht die Angabe zusätzlicher Optionen:
- Das STEP-Format bildet die exakte Geometrie des Volumenkörpers näherungsweise mit Spline-Funktionen nach. Dabei sollte die Abweichung zum Original-Modell hinreichend klein sein:
- Die zulässige Abweichung kann man in den Optionen über den Wert der Spline-Einpassungsgenauigkeit vorgeben.
- Ausgangspunkt sollte das kleinste geometrische Detail des CAD-Modell sein. Dies ist im Beispiel die Dicke=1 mm, welche insbesondere für die Wandungen des Loches von Bedeutung ist.
- Der mögliche Werte-Bereich für die Einpassungsgenauigkeit erstreckt sich von 0,0001 mm bis 0,01 mm, wobei das Maximum als Standardwert benutzt wird.
- Unnötig hohe Genauigkeiten führen unter Umständen zu unnötig komplexen STEP-Dateien. Wenn man das kleinste Detail mit einer Abweichung von ca. ±0,1% abbildet, sollte das ausreichend sein.
- Im Beispiel ergibt sich damit eine Einpassungsgenauigkeit von 0,001 mm.
Nach dem Erzeugen der STEP-Datei beenden wir den Autodesk Inventor. Im Weiteren nutzen wir das FEM-Programm Z88Aurora, um den FEM-Prozess am Beispiel der Lasche vertiefend zu behandeln.
Import des CAD-Modells in das FEM-Programm
Wir starten das FEM-Programm Z88Aurora. Dieses arbeitet wie das CAD-Programm Autodesk Inventor Projekt-orientiert:
- Für jedes Projekt wird ein Ordner als "Projekt-Mappe" benutzt.
- Leider kann der vorhandene CAD-Projekt-Ordner "2D-Mechanik_xx" dafür nicht ohne Tricks genutzt werden, weil beim Anlegen einer neuen Projekt-Mappe ein leerer Ordner gefordert wird.
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