Reiner Anderl, Peter Binde
Simulationen mit NX / Simcenter 3D
Kinematik, FEM, CFD, EM und Datenmanagement
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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