Autodesk Inventor FEM Schulung

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Autodesk Inventor FEM Schulung

  1. 1. Inventor Simulation Schulung Teil I „FEM Berechnung“ Herzlich willkommen zur Viel Spaß bei der Schulung! Auszug aus den Unterlagen
  2. 2. <ul><li>Mit wem Sie es zu tun haben… </li></ul><ul><li>Jürgen Wagner </li></ul><ul><li>Maschinenbautechniker / AE / AICE </li></ul><ul><li>Seit 1998 bei Dressler </li></ul><ul><li>Mit Inventor seit Version 1 am kämpfen :) </li></ul><ul><li>Autor der Tipps und Tricksseiten des Inventor-Magazins </li></ul><ul><li>Ersteller der Inventor-FAQ ( www.inventor-faq.de ) </li></ul><ul><li>DDS Dressler </li></ul><ul><li>CAD/EDM/CAM Partner Inventor ANSYS DesignSpace Hypermill Compass </li></ul>Bevor es los geht… Kontakt [email_address] 07541 3814-0
  3. 3. <ul><li>Schulungsdauer: 1 Tag </li></ul><ul><li>9.00 – 16.30 Uhr </li></ul><ul><li>3 Pausen (ca. 10.30, 12.30, 15.00) </li></ul><ul><li>Dressler lädt Sie zum Mittagessen ein </li></ul><ul><li>Muss Ihr Handy an sein? </li></ul>Bevor es los geht…
  4. 4. <ul><li>TNA – Training Needs Analysis (Schulung braucht Vorbereitungsarbeit) </li></ul><ul><li>Welche Ziele haben Sie für diese Schulung? </li></ul><ul><li>Sie sind (mehr oder weniger) freiwillig hier. Wie können Sie die Zeit (trotzdem) sinnvoll nutzen ? </li></ul><ul><li>Welche Ziele haben Ihr Chef , Ihre Abteilung und Ihre Firma bei dieser Schulung? </li></ul><ul><li>Was können Sie aktiv dazu beitragen , um ihre Ziele und die Ihrer Firma zu erreichen? </li></ul><ul><li>Was kann ich für Sie tun , damit Sie ihre Ziele erreichen? </li></ul><ul><li>Beleuchten Sie die Schulungsinhalte unter folgendem Gesichtspunkt: Was bringt mir das für die tägliche Arbeit ? </li></ul>Bevor es los geht… Haben Sie Spaß!
  5. 5. Themenbereiche <ul><li>Grundlagen und Theorie der FEM Berechnung </li></ul><ul><li>Funktionen in der FEM Umgebung </li></ul><ul><li>Berechnen in der Praxis </li></ul><ul><li>Tipps und Tricks </li></ul><ul><li>Wie geht‘s nun weiter </li></ul>
  6. 6. <ul><li>? </li></ul>Fehlt noch was? Können wir etwas weg lassen?
  7. 7. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung <ul><li>FEM = Finite Elemente Methode </li></ul><ul><li>(FEA = Finite Element Analysis) </li></ul>„ Ein Maschinenbauingenieur würde mit dem universell einsetzbaren FE-Programm ausrechnen, ob ein elastischer Flugzeugflügel eine Windbö verkraftet.“ „ Ein Mathematiker versteht unter FEM ein numerisches Näherungsverfahren zur Lösung von (partiellen) Differentialgleichungen unter beliebig variierbaren Randbedingungen“
  8. 8. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung <ul><li>Warum FEM Analyse? </li></ul><ul><li>Kürzung der Entwicklungszeiten  häufig entfallen 25% der Entwicklungszeit auf Prototypen  bei 60% der Prototypen dauert die Fertigung mehrere Monate </li></ul><ul><li>Kosten des Produkts  Kosten reduzieren durch Einsparung von Material, Bauraum  In der Entwicklung Folgekosten reduzieren </li></ul><ul><li>Innovation und Kreativität stärken  Weg von „Pi mal Daumen“ und „Doppelt hält besser“ zu mehr Vielfalt in der Entwicklung und auch mehr Sicherheit beim Konstrukteur </li></ul><ul><li>Qualität verbessern  viel größere Möglichkeit Alternative durchzuspielen, als dies mit realen Prototypen möglich wäre </li></ul>
  9. 9. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung <ul><li>FEM Analogie </li></ul><ul><li>Wir wollen die Fläche einer komplexen Form ermitteln </li></ul><ul><li>Wir teilen die Fläche in Dreiecke auf, deren Fläche wir berechnen können. Je feiner die Struktur, desto genauer das Ergebnis </li></ul>
  10. 10. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung <ul><li>Finite Elemente?! Was für Elemente…? </li></ul><ul><li>Einfache Strukturen lassen sich auf herkömmliche Art berechnen </li></ul><ul><li>Komplexe Geometrien werden in einfache Elemente unterteilt um Sie zu berechnen </li></ul>
  11. 11. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung <ul><li>Elementarten </li></ul><ul><li>Es gibt verschiedene Elementarten </li></ul><ul><li>Tetraeder Quader </li></ul><ul><li>Die einzelnen Elemente sind durch Knoten verbunden </li></ul><ul><li>AIP nutzt sowohl Quader- als auch Tetraederelemente! </li></ul>
  12. 12. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung <ul><li>Wie genau ist die FEM-Berechnung? </li></ul><ul><li>100% genau! </li></ul><ul><li>ABER : Das System rechnet das, was Sie ihm an Informationen gegeben haben! 1. Die Geometrie 2. Die Randbedingungen </li></ul><ul><li>UND : Eine Simulation ist eine Simulation und nicht das echte Leben. </li></ul><ul><li>Prüfen Sie die Ergebnisse immer darauf ob sich realistisch sind! </li></ul><ul><li>Eine Simulation kann keine Versuche ersetzen besonders wenn </li></ul><ul><li>es um die Gesundheit und das Leben von Menschen geht </li></ul><ul><li>oder hohen finanzielle Risiken zu befürchten sind! </li></ul>
  13. 13. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung <ul><li>Funktionsumfang von AIP-FEM </li></ul><ul><li>Es werden Bauteile mit Volumen berechnet (Keine Flächen/Baugruppen!) </li></ul><ul><li>Berechnung der Modalanalyse (=Eigenfrequenz) </li></ul><ul><li>Spannungen und Verformungen </li></ul>
  14. 14. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung <ul><li>Randbedingungen </li></ul><ul><li>Das Bauteil muss durch Randbedingungen in seinen 3 translatorischen und 3 rotatorischen Freiheitsgraden fixiert sein, sonst… </li></ul><ul><li>… werden „Federn“ eingesetzt, die das Teil vollständig lagern. In diesem Fall ist das Ergebnis sehr genau zu prüfen </li></ul>
  15. 15. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung <ul><li>Einschränkungen </li></ul><ul><li>Das Material weißt dabei lineare, konstante, homogen und isotrope Eigenschaften auf. </li></ul><ul><li>Linear - Spannung ist direkt proportional zur Belastung. </li></ul><ul><li>Konstant - Alle Eigenschaften sind temperaturunabhängig. </li></ul><ul><li>Homogen - Eigenschaften ändern sich im Volumen des Teils nicht. </li></ul><ul><li>Isotrop - Die Materialeigenschaften sind in allen Richtungen identisch. </li></ul><ul><li>Die Verformung muss im Verhältnis zur Bauteilgröße klein sein </li></ul><ul><li>Nichtlinearitäten werden nicht berücksichtigt (= z.B. plastische Verformung) Sie können keine Cola-Dose platt treten :) </li></ul>
  16. 16. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung <ul><li>Ablauf der FEM-Berechnung </li></ul><ul><li>Definition der Aufgabenstellung </li></ul><ul><li>Definition der Geometrie </li></ul><ul><li>Definition des Materials des Bauteiles </li></ul><ul><li>Definition der physikalisches Situation durch Randbedingungen </li></ul><ul><li>Erzeugung der Vernetzung </li></ul><ul><li>Berechnung der Gleichungssysteme </li></ul><ul><li>Ergebnisse prüfen und bewerten </li></ul><ul><li>Dieser Prozess wird unter Umständen mehrfach durchlaufen bis das Ziel erreicht ist </li></ul>
  17. 17. … für ihre Aufmerksamkeit! Weitere Infos unter www.dressler-ds.de/schulung www.inventor-faq.de oder per Mail [email_address]

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