Die Schulung zur FEM-Berechnung (Finite Elemente Methode) wird von Jürgen Wagner durchgeführt und bietet einen Überblick über Grundlagen, Funktionen und praktische Anwendungen. Ziel ist es, die Teilnehmer in die Lage zu versetzen, FEM-Analysen durchzuführen, um Entwicklungszeiten und Kosten zu reduzieren sowie die Qualität zu verbessern. Die Schulung beinhaltet auch die Definition von Randbedingungen und die Berechnung von Spannungen und Verformungen, wobei die Genauigkeit der Simulationen kritisch bewertet werden muss.

1. Inventor Simulation Schulung Teil I „FEM Berechnung“ Herzlich willkommen zur Viel Spaß bei der Schulung! Auszug aus den Unterlagen

2. Mit wem Sie es zu tun haben… Jürgen Wagner Maschinenbautechniker / AE / AICE Seit 1998 bei Dressler Mit Inventor seit Version 1 am kämpfen :) Autor der Tipps und Tricksseiten des Inventor-Magazins Ersteller der Inventor-FAQ ( www.inventor-faq.de ) DDS Dressler CAD/EDM/CAM Partner Inventor ANSYS DesignSpace Hypermill Compass Bevor es los geht… Kontakt [email_address] 07541 3814-0

3. Schulungsdauer: 1 Tag 9.00 – 16.30 Uhr 3 Pausen (ca. 10.30, 12.30, 15.00) Dressler lädt Sie zum Mittagessen ein Muss Ihr Handy an sein? Bevor es los geht…

4. TNA – Training Needs Analysis (Schulung braucht Vorbereitungsarbeit) Welche Ziele haben Sie für diese Schulung? Sie sind (mehr oder weniger) freiwillig hier. Wie können Sie die Zeit (trotzdem) sinnvoll nutzen ? Welche Ziele haben Ihr Chef , Ihre Abteilung und Ihre Firma bei dieser Schulung? Was können Sie aktiv dazu beitragen , um ihre Ziele und die Ihrer Firma zu erreichen? Was kann ich für Sie tun , damit Sie ihre Ziele erreichen? Beleuchten Sie die Schulungsinhalte unter folgendem Gesichtspunkt: Was bringt mir das für die tägliche Arbeit ? Bevor es los geht… Haben Sie Spaß!

5. Themenbereiche Grundlagen und Theorie der FEM Berechnung Funktionen in der FEM Umgebung Berechnen in der Praxis Tipps und Tricks Wie geht‘s nun weiter

6. ? Fehlt noch was? Können wir etwas weg lassen?

7. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung FEM = Finite Elemente Methode (FEA = Finite Element Analysis) „ 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. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung Warum FEM Analyse? Kürzung der Entwicklungszeiten  häufig entfallen 25% der Entwicklungszeit auf Prototypen  bei 60% der Prototypen dauert die Fertigung mehrere Monate Kosten des Produkts  Kosten reduzieren durch Einsparung von Material, Bauraum  In der Entwicklung Folgekosten reduzieren 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 Qualität verbessern  viel größere Möglichkeit Alternative durchzuspielen, als dies mit realen Prototypen möglich wäre

9. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung FEM Analogie Wir wollen die Fläche einer komplexen Form ermitteln Wir teilen die Fläche in Dreiecke auf, deren Fläche wir berechnen können. Je feiner die Struktur, desto genauer das Ergebnis

10. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung Finite Elemente?! Was für Elemente…? Einfache Strukturen lassen sich auf herkömmliche Art berechnen Komplexe Geometrien werden in einfache Elemente unterteilt um Sie zu berechnen

11. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung Elementarten Es gibt verschiedene Elementarten Tetraeder Quader Die einzelnen Elemente sind durch Knoten verbunden AIP nutzt sowohl Quader- als auch Tetraederelemente!

12. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung Wie genau ist die FEM-Berechnung? 100% genau! ABER : Das System rechnet das, was Sie ihm an Informationen gegeben haben! 1. Die Geometrie 2. Die Randbedingungen UND : Eine Simulation ist eine Simulation und nicht das echte Leben. Prüfen Sie die Ergebnisse immer darauf ob sich realistisch sind! Eine Simulation kann keine Versuche ersetzen besonders wenn es um die Gesundheit und das Leben von Menschen geht oder hohen finanzielle Risiken zu befürchten sind!

13. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung Funktionsumfang von AIP-FEM Es werden Bauteile mit Volumen berechnet (Keine Flächen/Baugruppen!) Berechnung der Modalanalyse (=Eigenfrequenz) Spannungen und Verformungen

14. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung Randbedingungen Das Bauteil muss durch Randbedingungen in seinen 3 translatorischen und 3 rotatorischen Freiheitsgraden fixiert sein, sonst… … werden „Federn“ eingesetzt, die das Teil vollständig lagern. In diesem Fall ist das Ergebnis sehr genau zu prüfen

15. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung Einschränkungen Das Material weißt dabei lineare, konstante, homogen und isotrope Eigenschaften auf. Linear - Spannung ist direkt proportional zur Belastung. Konstant - Alle Eigenschaften sind temperaturunabhängig. Homogen - Eigenschaften ändern sich im Volumen des Teils nicht. Isotrop - Die Materialeigenschaften sind in allen Richtungen identisch. Die Verformung muss im Verhältnis zur Bauteilgröße klein sein Nichtlinearitäten werden nicht berücksichtigt (= z.B. plastische Verformung) Sie können keine Cola-Dose platt treten :)

16. Grundlagen und Theorie der FEM - Berechnung Ablauf der FEM-Berechnung Definition der Aufgabenstellung Definition der Geometrie Definition des Materials des Bauteiles Definition der physikalisches Situation durch Randbedingungen Erzeugung der Vernetzung Berechnung der Gleichungssysteme Ergebnisse prüfen und bewerten Dieser Prozess wird unter Umständen mehrfach durchlaufen bis das Ziel erreicht ist

17. … für ihre Aufmerksamkeit! Weitere Infos unter www.dressler-ds.de/schulung www.inventor-faq.de oder per Mail [email_address]