Zu Hanser-Fachbuch.de
Warenkorb
Christof Gebhardt
Praxisbuch FEM mit ANSYS Workbench
Einführung in die lineare und nichtlineare Mechanik. Mit 30 Übungsbeispielen
Inhalt
6
Vorwort
12
1 Vorteile der simulationsgetriebenen Produktentwicklung
14
1.1 Zahl der Prototypen reduzieren
14
1.2 Kosten einsparen
16
1.3 Produktinnovationen fördern
17
1.4 Produktverständnis vertiefen
19
2 Voraussetzungen
22
2.1 Grundlagenkenntnisse
22
2.2 Organisatorische Unterstützung
23
2.3 Geeignete Soft- und Hardware-Umgebung
23
3 Grundlagen der FEM
26
3.1 Grundidee
26
3.2 Was heißt Konvergenz?
31
3.3 Was heißt Divergenz?
32
3.4 Genauigkeit
33
4 Anwendungsgebiete
36
4.1 Nichtlinearitäten
37
4.1.1 Kontakt
38
4.1.2 Nichtlineares Material
39
4.1.3 Geometrische Nichtlinearitäten
41
4.2 Statik
42
4.3 Beulen und Knicken
49
4.4 Dynamik
52
4.4.1 Modalanalyse
52
4.4.2 Angeregte Schwingungen
56
4.4.3 Fortgeschrittene modalbasierte Dynamik
58
4.4.4 Nichtlineare Dynamik
66
4.5 Design for Additive Manufacturing
80
4.6 Betriebsfestigkeit
84
4.7 Composites
92
4.8 Weitergehende Simulationen
95
4.8.1 Temperaturfelder
95
4.8.2 Strömung
96
4.8.3 Elektromagnetische Felder
97
4.8.4 Gekoppelte Analysen
98
4.8.5 Systemsimulation
101
4.9 Robust-Design-Optimierung
103
5 Standardisierung und Automatisierung
110
5.1 Generische Lastfälle
110
5.2 Skriptprogrammierung
112
5.3 Makrosprache Mechanical APDL
114
5.4 FEM-Simulation mit dem Web-Browser
116
6 Implementierung
118
6.1 Training
118
6.2 Anwenderunterstützung
120
6.3 Qualitätssicherung
121
6.4 Datenmanagement
122
6.5 Hardware und Organisation der Berechnung
122
7 Erster Start
128
7.1 Analyse definieren
129
7.2 Berechnungsmodell und Lastfall definieren
131
7.3 Ergebnisse erzeugen und prüfen
135
8 Der Simulationsprozess mit ANSYS Workbench
140
8.1 Projekte
141
8.1.1 Systeme und Abhängigkeiten
142
8.1.2 CAD-Anbindung und geometrische Varianten
145
8.1.3 Archivieren von Daten
150
8.2 Analysearten
152
8.3 Technische Daten für Material
154
8.4 Geometrie
156
8.4.1 Modellieren mit dem DesignModeler
156
8.4.2 Geometrie erstellen
157
8.4.2.1 Geometrie aufbereiten
165
8.4.3 Analysen in 2D
171
8.4.4 Balken
173
8.5 Modell
176
8.5.1 Die Mechanical-Applikation
177
8.5.1.1 Selektion
177
8.5.1.2 Komponenten
179
8.5.1.3 Steuerung der Ansichten
179
8.5.2 Geometrie in der Mechanical-Applikation
181
8.5.3 Koordinatensysteme
182
8.5.4 Virtuelle Topologie
184
8.5.5 Kontakte
185
8.5.5.1 Funktionsprinzip von Kontaktelementen
185
8.5.5.2 Baugruppen-Handling
186
8.5.5.3 Kontaktdefinition
188
8.5.6 Netz
194
8.5.6.1 Adaptive Vernetzung
195
8.5.6.2 Manuelle Vernetzung
199
8.5.6.3 Kontrolle der Vernetzung
205
8.5.6.4 Dünnwandige Bauteile
209
8.6 Setup
217
8.6.1 Analyseeinstellungen
217
8.6.2 Randbedingungen
219
8.6.2.1 Mechanische Randbedingungen
220
8.6.2.2 Thermische Randbedingungen
229
8.6.2.3 Symmetrie
231
8.6.2.4 Schrauben
236
8.6.2.5 Schweißnähte
244
8.6.3 Definitionen vervielfältigen
246
8.7 Lösung
247
8.7.1 Solver-Informationen
250
8.7.2 Konvergenz nichtlinearer Analysen
251
8.7.3 Wenn die Berechnung nicht durchgeführt wird
254
8.8 Ergebnisse
256
8.8.1 Spannungen, Dehnungen, Verformungen
256
8.8.2 Darstellung der Ergebnisse
260
8.8.2.1 Fokussierung der Ergebnisdarstellung
263
8.8.2.2 Animation
266
8.8.3 Automatische Dokumentation – Web-Report
267
8.8.4 Schnitte
268
8.8.5 8.8.5?Reaktionskräfte und -momente
270
8.8.6 Ergebnisbewertung mit Sicherheiten
271
8.9 Lösungskombinationen
272
9 Übungen
274
9.1 Biegebalken
275
9.2 Scheibe mit Bohrung
277
9.3 Parameterstudie
279
9.4 Designstudien, Sensivitäten und Optimierung mit optiSLang
285
9.5 Temperatur und Thermospannungen
296
9.6 Festigkeit eines Pressenrahmens
298
9.7 FKM-Nachweis
304
9.8 Presspassung
310
9.9 Hertz’sche Pressung
314
9.10 Steifigkeit von Kaufteilen
318
9.11 Druckmembran mit geometrischer Nichtlinearität
324
9.12 Elastisch-plastische Belastung einer Siebtrommel
328
9.13 Bruchmechanik an einer Turbinenschaufel
337
9.14 Schraubverbindung
346
9.15 Elastomerdichtung
350
9.16 Aufbau und Berechnung eines Composite-Bootsrumpfs
359
9.17 Beulen einer Getränkedose
371
9.18 Schwingungen an einem Kompressorsystem
378
9.19 Mehrkörpersimulation
385
9.20 Containment-Test einer Turbine
391
9.21 Falltest für eine Hohlkugel
398
9.22 Lineare Dynamik einer nichtlinearen Elektronikbaugruppe
404
9.23 Kopplung von Strömung und Strukturmechanik
415
9.24 Akustiksimulation für einen Reflexionsschalldämpfer
417
9.25 Schallabstrahlung eines Eisenbahnrades
420
9.26 Elektrisch-thermisch-mechanischer Mikroantrieb
425
9.27 Verhaltensmodell für die Systemsimulation einer Messmaschine
429
9.28 Topologieoptimierung
434
9.29 Lattice-Optimierung
439
9.30 Simulation der Additiven Fertigung
441
10 Konfiguration von ANSYS Workbench
444
10.1 Maßeinheiten und Geometriearten festlegen
444
10.2 Simulationseinstellungen
445
11 Export von Daten
448
11.1 Einbindung von alternativen Solvern
448
11.2 Export zu Excel
449
Index
452
© 2009-2024 ciando GmbH