Simulationen mit NX / Simcenter 3D - Kinematik, FEM, CFD, EM und Datenmanagement

Reiner Anderl, Peter Binde

Simulationen mit NX / Simcenter 3D

Kinematik, FEM, CFD, EM und Datenmanagement

2022

430 Seiten

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ISBN: 9783446474512

 

Inhalt

7

Vorwort

19

1 Einführung

21

1.1 Lernaufgaben, Lernziele und wichtige Voraussetzungen für die Arbeit mit dem Buch

24

1.2 Arbeitsumgebungen

26

1.3 Arbeiten mit dem Buch

27

2 NX/Simcenter 3D Motion (MKS)

31

2.1 Einführung und Theorie

31

2.1.1 Berechnungsmethode

32

2.1.2 Einschränkungen

34

2.1.3 Klassifikationen bei MKS

35

2.2 Lernaufgaben zur Kinematik

36

2.2.1 Lenkgetriebe

36

2.2.1.1 Aufgabenstellung

36

2.2.1.2 Überblick über die Funktionen

37

2.2.1.3 Überblick über die Lösungsschritte

42

2.2.1.4 Erzeugung der NX/Simcenter 3D Motion-Datei

42

2.2.1.5 Wahl des Lösungstyps

45

2.2.1.6 Definition der Bewegungskörper (Motion Bodies)

46

2.2.1.7 Definition von Drehgelenken

48

2.2.1.8 Ermittlung unbestimmter Freiheitsgrade

50

2.2.1.9 Testlauf mit zwei unbestimmten Freiheitsgraden

50

2.2.1.10 Definition eines kinematischen Antriebs

52

2.2.1.11 Erzeugung eines Zahnradpaars

54

2.2.1.12 Visuelle Kontrolle durch Nutzung der Artikulation

54

2.2.2 Top-down-Entwicklung der Lenkhebelkinematik

55

2.2.2.1 Aufgabenstellung

56

2.2.2.2 Überblick über die Lösungsschritte

56

2.2.2.3 Vorbereitungen

57

2.2.2.4 Erzeugung einer Prinzipskizze der Lenkhebel

57

2.2.2.5 Erzeugung der NX/Simcenter 3D Motion-Datei

58

2.2.2.6 Definition der Bewegungskörper durch Skizzenkurven

59

2.2.2.7 Erzeugung von Drehgelenken

61

2.2.2.8 Testlauf mit einem unbestimmten Freiheitsgrad

62

2.2.2.9 Bedeutung redundanter Freiheitsgrade

63

2.2.2.10 Einbau eines Kugelgelenks

65

2.2.2.11 Einbau eines Zylindergelenks

65

2.2.2.12 Erzeugung eines kinematischen Antriebs

66

2.2.2.13 Durchführung der Artikulation

66

2.2.2.14 Graphenerstellung der Radwinkelbewegung

67

2.2.2.15 Erstellung von Baugruppenkomponenten aus Prinzipkurven

70

2.2.2.16 Hinzufügen der neuen Komponenten zum Motion-Modell

72

2.2.3 Kollisionsprüfung am Gesamtmodell der Lenkung

73

2.2.3.1 Aufgabenstellung

74

2.2.3.2 Erstellung der Motion-Datei

74

2.2.3.3 Import der Motion-Untermodelle

74

2.2.3.3.1 Art des Imports

74

2.2.3.3.2 Untermechanismus hinzufügen

75

2.2.3.3.3 Nachbereitungen

76

2.2.3.4 Hinzufügen der Lenkstange

77

2.2.3.5 Erzeugung des Drehkreuzes mit einem Hilfskörper

77

2.2.3.6 Erzeugung eines Kugelgelenks

78

2.2.3.7 Artikulation des Gesamtsystems

79

2.2.3.8 Mechanismus für das Einfedern zufügen

79

2.2.3.8.1 Erzeugung eines Schiebegelenks am Querträger

79

2.2.3.8.2 Umreferenzierung der Drehgelenke an den Lenkhebeln

80

2.2.3.9 Durchfahren der Bewegungen beim Einfedern und Lenken

81

2.2.3.10 Kollisionsprüfung

81

2.3 Lernaufgaben zur Dynamik

82

2.3.1 Fallversuch am Fahrzeugrad

82

2.3.1.1 Aufgabenstellung

83

2.3.1.2 Vorbereitungen

83

2.3.1.3 Zuordnung von Masseneigenschaften

84

2.3.1.4 Definition der Bewegungskörper (Motion Bodies)

85

2.3.1.5 Funktionsweise des 3D-Kontakts

86

2.3.1.6 Funktionsweise der Reibung am 3D-Kontakt

87

2.3.1.7 Funktionsweise der Dämpfung am 3D-Kontakt

88

2.3.1.8 Erzeugung eines 3D-Kontakts

88

2.3.1.9 Lösung und Animation der Ergebnisse

89

2.3.1.10 Erzeugung einer Bewegungsspur

90

2.4 Lernaufgaben zur Co-Simulation

92

2.4.1 Balancieren eines Pendels

92

2.4.1.1 Aufgabenstellung

93

2.4.1.2 Anpassung der Anwenderstandards

93

2.4.1.3 Start der Anwendung für Co-Simulation

93

2.4.1.4 Erzeugung der Bewegungskörper und Gelenke

94

2.4.1.5 Marker und Sensor erzeugen

95

2.4.1.6 Messgrößenausgang für Simulink erzeugen

97

2.4.1.7 Messgrößeneingang erzeugen und mit Kraft verknüpfen

97

2.4.1.8 Lösung der Co-Simulation

98

2.4.1.9 Postprocessing für einen P-Regler

98

2.4.1.10 Ergebnisse bei einem PD-Regler

99

2.4.1.11 Ergebnisse bei einem PID-Regler

100

3 NX Design Simulation (FEM)

101

3.1 Einführung und Theorie

102

3.1.1 Lineare Statik

103

3.1.2 Nichtlineare Effekte

105

3.1.2.1 Kontakt-Nichtlinearität

106

3.1.2.2 Nichtlineares Material

106

3.1.2.3 Große Verformungen bzw. nichtlineare Geometrie

107

3.1.3 Einfluss der Netzfeinheit

107

3.1.4 Singularitäten

108

3.1.5 Eigenfrequenzen

109

3.1.6 Thermotransfer

111

3.1.7 Lineares Beulen

112

3.2 Lernaufgaben zur Design-Simulation

112

3.2.1 Kerbspannung am Lenkhebel (Sol 101)

113

3.2.1.1 Aufgabenstellung

113

3.2.1.2 Laden und Vorbereiten der Baugruppe

114

3.2.1.3 Starten der FE-Anwendung und Erstellen der Dateistruktur

115

3.2.1.4 Wahl der Lösungsmethode

117

3.2.1.5 Umgang mit dem Simulation Navigator

118

3.2.1.5.1 Navigation in der Dateistruktur

119

3.2.1.5.2 Der Knoten der Simulationsdatei

119

3.2.1.5.3 Der Knoten Polygon Geometry

120

3.2.1.5.4 Der Knoten Simulation Object Container

120

3.2.1.5.5 Die Knoten Load Container und Constraint Container

120

3.2.1.5.6 Der Knoten Solution

121

3.2.1.6 Überblick über die Lösungsschritte

122

3.2.1.7 Vorbereitungen der Geometrie

122

3.2.1.7.1 Erfordernisse an die CAD-Geometrie

123

3.2.1.7.2 Voraussetzungen für Geometrieänderungen in der FE-Umgebung

124

3.2.1.7.3 Erzeugung eines Wave-Geometrie-Links des Bauteils

125

3.2.1.7.4 Symmetrieschnitt am Hebel

125

3.2.1.7.5 Freischnitt irrelevanter Geometrieteile

126

3.2.1.7.6 Detaillierung im Bereich der Kerbe

128

3.2.1.7.7 Vergröbern der Geometrie

128

3.2.1.8 Allgemeines zur Vernetzung

129

3.2.1.9 Erzeugung der Standardvernetzung

130

3.2.1.10 Definition der Materialeigenschaften

132

3.2.1.11 Erzeugung der Last

134

3.2.1.12 Überblick über weitere Lasttypen

135

3.2.1.13 Erzeugung der fixen Einspannung

136

3.2.1.14 Erzeugung der drehbaren Lagerung

137

3.2.1.15 Erzeugung der Bedingung für eine Spiegelsymmetrie

138

3.2.1.16 Vollständigkeit der Einspannung prüfen

138

3.2.1.17 Überblick über weitere Zwangsbedingungen

139

3.2.1.18 Berechnung der Ergebnisse

140

3.2.1.19 Überblick über den Postprozessor

140

3.2.1.20 Beurteilung der Verformungsergebnisse

143

3.2.1.21 Vorläufige Spannungsergebnisse ablesen

145

3.2.1.22 Gemittelte und ungemittelte Knotenspannungen

146

3.2.1.23 Vergleich der FE-Ergebnisse mit der Theorie

147

3.2.1.24 Beurteilung der FE-Netzgüte

149

3.2.1.24.1 Visuelle Kontrolle

149

3.2.1.24.2 Kontrolle durch automatische Prüfung der Elementformen

150

3.2.1.24.3 Kontrolle durch Vergleich der gemittelten und ungemittelten Spannungen

151

3.2.1.25 Möglichkeiten zur Verbesserung des FE-Netzes

151

3.2.1.25.1 Verringerung der Gesamtelementgröße

152

3.2.1.25.2 Lokale Verfeinerung mithilfe von 2D-Oberflächennetzen

152

3.2.1.25.3 Lokale Verfeinerung mit der Gittersteuerung

152

3.2.1.25.4 Lokale Verfeinerung durch Volumenpartitionierung

153

3.2.1.26 Volumenpartitionierung am interessierenden Bereich

153

3.2.1.27 Vernetzung der unterteilten Körper

154

3.2.1.28 Nacharbeitung an den Randbedingungen

155

3.2.1.29 Neuberechnung

155

3.2.1.30 Weitere Verfeinerungen bis zur Konvergenz

156

3.2.1.31 Gegenüberstellung der Ergebnisse und Bewertung

156

3.2.1.32 Der Effekt von Singularitäten

158

3.2.2 Temperaturfeld in einer Rakete (Sol 153)

160

3.2.2.1 Aufgabenstellung

161

3.2.2.2 Laden der Teile

161

3.2.2.3 Erzeugung der Dateistruktur

162

3.2.2.4 Überlegungen zu Symmetrie und Lösungstyp

162

3.2.2.5 Erzeugung der Lösung

162

3.2.2.6 Erzeugung eines WAVE-Links

163

3.2.2.7 Erzeugung der Symmetrieschnitte

164

3.2.2.8 Erzeugung und Zuordnung der Materialeigenschaften

164

3.2.2.9 Erzeugung der Netzverbindung

165

3.2.2.10 Erzeugung der Vernetzung

166

3.2.2.11 Erzeugung der Temperaturrandbedingung

166

3.2.2.12 Erzeugung der Konvektionsrandbedingung

167

3.2.2.13 Die thermische Symmetrierandbedingung

168

3.2.2.14 Berechnung und Anzeige der Ergebnisse

168

4 NX/Simcenter 3D FEM

171

4.1 Einführung

172

4.1.1 Sol 101: Lineare Statik und Kontakt

174

4.1.2 Sol 103: Eigenfrequenzen

174

4.1.3 Sol 106: Nichtlineare Statik

174

4.1.4 Sol 401/402: Multi-Step Nonlinear

175

4.2 Lernaufgaben zur linearen Analyse und Kontaktfunktion (Sol 101/103)

178

4.2.1 Steifigkeit des Fahrzeugrahmens

178

4.2.1.1 Aufgabenstellung (Teil 1)

179

4.2.1.2 Vorüberlegungen zur Baugruppenstruktur

179

4.2.1.3 Überlegungen zur Vernetzung

179

4.2.1.4 Erzeugung der Dateistruktur für die Schalenelement-Simulation

180

4.2.1.5 Markierungen für spätere Randbedingungen erzeugen

181

4.2.1.6 Entfernung unrelevanter Formelemente

182

4.2.1.7 Erzeugung der Mittelfläche

184

4.2.1.8 Unterteilung der Fläche für den Lastangriff

186

4.2.1.9 Polygongeometrie für die Mittelfläche hinzufügen

187

4.2.1.10 2D-Vernetzen des Flächenmodells

188

4.2.1.11 Angabe der Wandstärke

189

4.2.1.12 Verbindung des Netzes mit den Lagerungspunkten

189

4.2.1.13 Materialeigenschaften

190

4.2.1.14 Erzeugung der Last

190

4.2.1.15 Erzeugung der Lagerungen

191

4.2.1.16 Berechnung und Bewertung der Lösungen

192

4.2.1.17 Verifikation anhand einfacher Balkentheorie

194

4.2.1.18 Aufgabenstellung (Teil 2)

196

4.2.1.19 Möglichkeiten für Baugruppen-FEMs

197

4.2.1.20 Aufbau einer Assembly-FEM

197

4.2.1.21 Erzeugung von Modellen für Nietverbindungen

200

4.2.1.22 Vereinigung doppelter Knoten

202

4.2.1.23 Auflösung von Nummerierungskonflikten

204

4.2.1.24 Erzeugung einer Simulationsdatei

204

4.2.1.25 Einen Fehler im Modellaufbau finden und lösen

205

4.2.1.26 Berechnung der Lösungen

206

4.2.1.27 Gegenüberstellung von zwei verschiedenen Ergebnissen

206

4.2.2 Auslegung einer Schraubenfeder

209

4.2.2.1 Aufgabenstellung

209

4.2.2.2 Überblick über die Lösungsschritte

210

4.2.2.3 Aufbau des parametrischen CAD-Modells

210

4.2.2.4 Überlegungen zur Vernetzungsstrategie

210

4.2.2.5 Überlegungen zu Randbedingungen

212

4.2.2.6 Erzeugung der Dateistruktur und der Lösungsmethode

212

4.2.2.7 Vorbereitungen für Randbedingungen

213

4.2.2.8 Vernetzung mit Balkenelementen

214

4.2.2.9 Zuordnung von Material

215

4.2.2.10 Erstellung und Zuordnung eines Balkenquerschnitts

216

4.2.2.11 Erzeugung der Einspannung

217

4.2.2.12 Erzeugung der aufgezwungenen Verschiebung

218

4.2.2.13 Berechnung der Lösungen

219

4.2.2.14 Ermittlung der Reaktionskraft

219

4.2.2.15 Ermitteln der maximalen Zughauptspannung

220

4.2.2.16 Schlussfolgerungen für die Konstruktion

222

4.2.2.17 Änderung der Konstruktion und Neuanalyse

222

4.2.3 Eigenfrequenzen des Fahrzeugrahmens

223

4.2.3.1 Aufgabenstellung

223

4.2.3.2 Klonen eines ähnlichen Modells

223

4.2.3.3 Erzeugen einer Punktmasse am Rahmen

225

4.2.3.4 Einfügen einer Lösung für Eigenfrequenzen

226

4.2.3.5 Zuweisen der Randbedingungen zur neuen Lösung

227

4.2.3.6 Berechnen und Bewerten der Schwingungsformen und Frequenzen

228

4.2.3.7 Bewerten sonstiger Ergebnisgrößen

229

4.2.4 Klemmsitzanalyse am Flügelhebel mit Kontakt

230

4.2.4.1 Aufgabenstellung

231

4.2.4.2 Notwendigkeit für nichtlinearen Kontakt und Alternativen

231

4.2.4.3 Funktionsweise des nichtlinearen Kontakts

233

4.2.4.4 Laden der Baugruppe und Erzeugen der Dateistruktur

234

4.2.4.5 Kontaktspezifische Parameter in der Lösungsmethode

235

4.2.4.6 Teil 1: Grobanalyse mit Tetraedern

237

4.2.4.7 Geometrievereinfachungen für Symmetrie

237

4.2.4.8 Polygongeometrien nachträglich zufügen

238

4.2.4.9 Materialeigenschaften

239

4.2.4.10 Vernetzung mit Tetraedern

239

4.2.4.11 Symmetrie- und weitere Randbedingungen

240

4.2.4.12 Weiche Federlagerungen für statische Bestimmtheit zufügen

241

4.2.4.13 Definition des Kontaktbereichs

242

4.2.4.14 Erzeugung der Schraubenkraft

244

4.2.4.15 Ausgabe von Kontaktpressung anfordern

245

4.2.4.16 Lösungen berechnen und Ergebnisse beurteilen

245

4.2.4.17 Teil 2: Alternative Vernetzung mit Hex-Tet-Übergang

246

4.2.4.18 Körperunterteilungen für Hexaedervernetzung erzeugen

248

4.2.4.19 Erzwingen einer übereinstimmenden Vernetzung im Kontaktbereich

249

4.2.4.20 Vernetzung mit Hexaederelementen

251

4.2.4.21 Vernetzung mit Pyramidenübergang und Tetraederelementen

252

4.2.4.22 Weitere Schritte bis zum Ergebnis

253

4.3 Lernaufgaben zur Basic Nonlinear Analysis (Sol 106)

254

4.3.1 Analyse der Blattfeder mit großer Verformung

254

4.3.1.1 Aufgabenstellung

254

4.3.1.2 Notwendigkeit für geometrisch nichtlineare Analyse

255

4.3.1.3 Funktionsweise der geometrisch nichtlinearen Analyse

256

4.3.1.4 Überblick über die Lösungsschritte

256

4.3.1.5 Vorbereitungen und Erzeugung der Lösung für lineare Statik

256

4.3.1.6 Mittelfläche erzeugen und der Polygongeometrie zufügen

257

4.3.1.7 Kantenunterteilung an der Polygongeometrie

258

4.3.1.8 Vernetzung für Analysen mit nichtlinearer Geometrie

259

4.3.1.9 Erzeugung der Randbedingungen

260

4.3.1.10 Erzeugung der Lasten für zwei Lastfälle

260

4.3.1.11 Erzeugung einer zweiten Lösung für lineare Statik

261

4.3.1.12 Erzeugung der Lösungen für nichtlineare Statik

262

4.3.1.13 Automatisches Abarbeiten aller Lösungen

263

4.3.1.14 Gegenüberstellen und Bewerten der Ergebnisse

264

4.3.2 Plastische Verformung des Bremspedals

265

4.3.2.1 Aufgabenstellung

266

4.3.2.2 Modelle für Plastizität

266

4.3.2.3 Vorbereitungen und Erzeugen der Lösung

268

4.3.2.4 Vereinfachen der Geometrie

269

4.3.2.5 Vernetzung für plastische Analyse

270

4.3.2.6 Definieren der plastischen Materialeigenschaften

270

4.3.2.7 Definieren der Randbedingungen

272

4.3.2.8 Definieren der Lastschritte für Be- und Entlastung

273

4.3.2.9 Lösungen berechnen und bewerten

274

4.4 Lernaufgaben zur Advanced Nonlinear Analysis – Multi-Step Nonlinear (Sol 401, 402)

275

4.4.1 Schnapphaken mit Kontakt und großer Verformung

275

4.4.1.1 Aufgabenstellung

276

4.4.1.2 Vorbereitungen und Erzeugung der Lösung

276

4.4.1.3 Verändern der Baugruppenposition im idealisierten Teil

277

4.4.1.4 Vereinfachen und Unterteilen der Geometrie

278

4.4.1.5 Gitterverknüpfungen

278

4.4.1.6 Hexaedervernetzung des Gehäuses

279

4.4.1.7 Hexaedervernetzung des Schnapphakens

280

4.4.1.8 Vorbereitung für Reaktionskräfte zufügen

282

4.4.1.9 Materialeigenschaften für Kunststoff

282

4.4.1.10 Kontakt definieren

283

4.4.1.11 Allgemeines zu den Lösungen Multi-Step Nonlinear

284

4.4.1.12 Zeitschritte definieren

285

4.4.1.13 Definition eines zeitabhängigen Verfahrwegs

286

4.4.1.14 Definieren der weiteren Randbedingungen

288

4.4.1.15 Aktivierung der Option für große Verformungen

289

4.4.1.16 Verstehen des Newton-Verfahrens

289

4.4.1.17 Verstehen des Lösungsverlaufs anhand des Lösungsmonitors

290

4.4.1.18 Möglichkeiten zur Erreichung einer konvergenten Lösung

292

4.4.1.19 Das automatische Zeitschrittverfahren

294

4.4.1.20 Optionales Unterbrechen der Lösung zur Prüfung

297

4.4.1.21 Postprocessing

297

4.4.1.22 Alternative vereinfachte Berechnungsmethoden

298

5 NX/Simcenter 3D CFD

301

5.1 Prinzip der numerischen Strömungsanalyse

302

5.2 Lernaufgaben (Simcenter Flow)

303

5.2.1 Strömungsverhalten und Auftrieb am Flügelprofil

303

5.2.1.1 Aufgabenstellung

303

5.2.1.2 Vorbereitung des CAD-Modells des Windkanals

303

5.2.1.3 Erstellung der Dateistruktur und Auswahl der Lösung

304

5.2.1.4 Zeitschrittgröße und Konvergenzgrenze

305

5.2.1.5 Auswahl eines Turbulenzmodells

307

5.2.1.6 Anforderung des Y+-Ergebnisses

309

5.2.1.7 Weitere Optionen des Lösungselements

309

5.2.1.8 Strategien für die Erstellung des Strömungsraums

310

5.2.1.9 Strategien für die Vernetzung bei Strömungen

310

5.2.1.10 Erzeugung einer Vernetzung der Luft

311

5.2.1.11 Definition von Randschichten für die Vernetzung

312

5.2.1.12 Materialeigenschaften für Strömungen

313

5.2.1.13 Übersicht über Strömungsrandbedingungen

314

5.2.1.13.1 Körperwände

314

5.2.1.13.2 Öffnungen, Ein- und Auslass

316

5.2.1.14 Einlass mit Geschwindigkeitsrandbedingung definieren

317

5.2.1.15 Definition der Auslassöffnung

318

5.2.1.16 Randbedingung für das Flügelprofil

318

5.2.1.17 Randbedingung für die Windkanalwand

319

5.2.1.18 Symmetrierandbedingung an den Schnittwänden

320

5.2.1.19 Anforderung von Ergebnissen während der Lösungsiterationen

320

5.2.1.20 Durchführung der Lösung

321

5.2.1.21 Beobachtung des Lösungsfortschritts

321

5.2.1.22 Kontrolle des Y+-Ergebnisses

323

5.2.1.23 Verbesserung und Neuberechnung des Gitterwandabstands

324

5.2.1.24 Ergebnis der statischen und der totalen Druckverteilung

324

5.2.1.25 Ergebnis der Strömungskräfte

325

5.2.1.26 Darstellung der Geschwindigkeiten

326

6 NX/Simcenter 3D EM

329

6.1 Prinzipien elektromagnetischer Analysen

331

6.1.1 Elektromagnetische Modelle

331

6.1.2 Maxwell-Gleichungen

332

6.1.2.1 Ampere-Gesetz

332

6.1.2.2 Faraday-Gesetz

333

6.1.2.3 Erhaltung der magnetischen Flussdichte

334

6.1.3 Materialgleichungen

334

6.1.4 Modellauswahl

335

6.1.5 Elektrostatik

338

6.1.6 Elektrokinetik

338

6.1.7 Elektrodynamik

338

6.1.8 Magnetostatik

339

6.1.9 Magnetodynamik

339

6.1.10 Full Wave (Hochfrequenz)

340

6.2 Installation und Lizenz

340

6.3 Lernaufgaben (EM)

342

6.3.1 Spule mit Kern, achsensymmetrisch

342

6.3.1.1 Aufgabenstellungen

343

6.3.1.2 2D-achsensymmetrische Methode

344

6.3.1.3 Erstellung der Dateistruktur und der Lösungen

344

6.3.1.4 Vernetzungen und physikalische Eigenschaften

346

6.3.1.5 Randbedingungen und Lasten

354

6.3.1.6 Durchführung der Berechnung

356

6.3.1.7 Flussdichte und weitere Ergebnisse

356

6.3.2 Spule mit Kern, 3D

360

6.3.2.1 Erstellung der Dateistruktur und der Lösungen

360

6.3.2.2 Vernetzungen und physikalische Eigenschaften

360

6.3.2.3 Randbedingungen und Lasten

363

6.3.2.4 Durchführung der Berechnung und Auswertung

364

6.3.3 Hochfrequenz-(Full-Wave-)Schirmung, EMV

364

6.3.3.1 CAD-Modell

365

6.3.3.2 Vernetzungen

366

6.3.3.3 Full Wave Setup

366

6.3.3.4 Abschätzung der Frequenz für Wellenablösung

367

6.3.3.5 Finden von Peaks durch Frequenz-Sweep

368

6.3.4 Elektromotor

370

6.3.4.1 Aufgabenstellung

370

6.3.4.2 CAD-Vorbereitungen für Automatisierungen

371

6.3.4.3 Erstellung der Dateistruktur und der Lösungen

373

6.3.4.4 Vernetzungen und Spulenschema

373

6.3.4.5 Physikalische Eigenschaften

377

6.3.4.6 Rotorbewegung

380

6.3.4.7 Definition des Dreiphasenstroms

383

6.3.4.8 Umgebungsbedingung

384

6.3.4.9 Finden der Rotor-Startstellung

384

6.3.4.10 Berechnung des Drehmomentverlaufs

386

6.3.4.11 Darstellung der Flussdichte und der Bewegung des Rotors

387

6.3.4.12 Ermittlung des Spannungsverlaufs der Phasen

387

6.3.4.13 Ermittlung der Verluste

389

7 Management von Berechnungs- und Simulationsdaten

393

7.1 Einführung und Theorie

393

7.1.1 CAD/CAE-Integrationsproblematik

393

7.1.2 Lösungen mit Teamcenter for Simulation

394

7.1.2.1 Das CAE-Datenmodell in Teamcenter for Simulation

395

7.1.2.2 Weitere Lösungen

396

7.2 Lernaufgaben zu Teamcenter for Simulation

397

7.2.1 Durchführung einer NX CAE-Analyse in Teamcenter

397

7.2.1.1 Aufgabenstellung

397

7.2.1.2 Import eines CAD-Teils in Teamcenter

397

7.2.1.3 Erstellung der Teamcenter CAE-Struktur

398

7.2.1.3.1 FEM-Datei/CAEModelRevision

398

7.2.1.3.2 Idealisierte Datei/CAEGeometryRevision

399

7.2.1.3.3 SIM-Datei/CAEAnalysisRevision

400

7.2.1.3.4 Erzeugung einer JT-Visualisierung

402

7.2.1.4 Schritte in der FEM-Datei

403

7.2.1.5 Schritte in der Simulationsdatei

403

7.2.2 Welches CAD-Modell gehört zu welchem FEM-Modell?

405

7.2.2.1 Darstellung der Beziehungen in den Details

406

7.2.2.2 Darstellung der Beziehungen im CAE-Manager

407

7.2.3 Revisionierung

408

7.2.3.1 Revisionierung des CAD-Modells, berechnungsrelevant

408

7.2.3.2 Prüfung des FEM-Modells auf neue CAD-Revisionen

409

7.2.3.3 Aktualisierung und Revisionierung des FEM-Modells

409

7.2.3.4 Revisionieren des CAD-Modells, nicht berechnungsrelevant

411

7.2.3.5 Verknüpfung des alten FEM-Modells mit dem geänderten CAD-Modell

411

8 Manuelle Berechnung eines FEM-Beispiels

413

8.1 Aufgabenstellung

413

8.2 Idealisierung und Wahl einer Theorie

414

8.3 Analytische Lösung

414

8.4 Raumdiskretisierung für FEM

415

8.5 Aufstellung und Lösung des FEA-Gleichungssystems

416

8.6 Vergleich der analytischen Lösung mit der Lösung aus der Finite-Elemente-Analyse

418

Literaturverzeichnis

421

Index

425

 

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