Software: FEM - Tutorial - 3D-Mechanik mit Kontakten

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2. Komplex im FEM-Tutorial

3D-Mechanik (mit Kontakten zwischen Bauteil-Oberflächen)

Autor: Dr.-Ing. Alfred Kamusella

Der Tag gehört dem Irrtum und dem Fehler,

die Zeitreihe dem Erfolg und dem Gelingen.

- Johann Wolfgang von Goethe -

0. Übungsbeispiel

• Gummipuffer zur Schwingungsdämpfung

A. CAD-Modell

• CAD-Projekt
• Stahlscheibe
• Gummihülse
• Gummipuffer (Baugruppe)

B. Belastungsanalyse innerhalb des CAD-Systems

• Preprocessing (Netz, Constraint, Load) und Simulation
• Postprocessing
• Symmetrieschnitt
• Animation im Postprocessing
• Unterschiedliche Lastfälle (Flächenlast, Eigengewicht, Rotation, Thermisch)

C. Belastungsanalyse mit separatem FEM-Programm

1. Preprocessing
   • Baugruppenhandling in Z88Aurora (Prinzip)
   • Vernetzung der Einzelteile
   • Zusammenbau und Kontaktierung der Einzelteile
   • Hinzufügen der Abhängigkeiten (Constraints) und Lasten (Loads)
2. Modellberechnung
   • Analyse (Simulation)
3. Postprocessing (Ergebnisse darstellen/auswerten)
   • Ergebnis-Darstellung (Streckenlast)
4. Modifizierte Belastungen
   • Unterschiedliche Belastungsfälle (Flächenlast, Eigengewicht, Rotation, Thermisch)

D. Strukturierte Netzerzeugung für Rotationsteile

• Hexaeder-Netz für thermo-mechanische Analyse (3D)
• Axial-symmetrische Volumen-Elemente (2D)

E. Nichtlineare Probleme der Strukturmechanik

• Nichtlineare Deformation
• Nichtlineare Materialeigenschaften

F. Zusammenfassung

• FEM in der Strukturmechanik
• Ergebnis-Aufbereitung

Einzusendende Ergebnisse

• Teilnehmer der Lehrveranstaltung "Finite Elemente Methode" schicken ihre Ergebnisse per Mail an a.kamusellatu-dresden.de
• Die in der Übungsanleitung gestellten Fragen sind im Text der Mail zu beantworten.
• In allen Modell-Szenarien sind die Ergebnis-Konturen mit der max. Anzahl möglicher diskreter Farbabstufungen in einem günstigen Werte-Bereich darzustellen.
• Als Zusatz zu dieser Mail mit (xx=Teilnehmer-Nummer 01...99) ist ein Archiv-File FEM2_xx (z.B. als .zip / .7z / .rar ) mit allen Projekt-Ordnern (inklusive Inhalt!) zu senden.

Hinweise:

• Da ein Senden der sehr großen Archiv-Datei (ca. 300 MB) per Mail nicht möglich ist, muss diese Archiv-Datei z.B. über einen Link zur privaten DropBox, zum privaten TUD-Webspace oder zum TUD-Cloudstore zum Laden bereitgestellt werden.
• Die Dateien dieser Übung umfassen ca. 1 GByte. Teilnehmer der Lehrveranstaltung "Finite Elemente Methode" sichern den aktuellen Bearbeitungszustand auf privaten Datenträgern.
• Auf dem Home-Verzeichnis der benutzten Windows-Domäne (PC-Pool) sind jeweils nur die Dateien der aktuellen FEM-Übung als Arbeitsversion zu speichern!

Einsendeschluss:

• Die Nacht vor dem nächsten Übungskomplex. Die Nacht endet morgens um 10:00 Uhr.

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