Simulationen mit NX / Simcenter 3D (eBook)
428 Seiten
Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG
978-3-446-47451-2 (ISBN)
Prof. Dr.-Ing. Reiner Anderl leitete das Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK) des Fachbereichs Maschinenbau an der TU Darmstadt.
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
| Erscheint lt. Verlag | 12.9.2022 |
|---|---|
| Sprache | deutsch |
| Themenwelt | Technik ► Maschinenbau |
| Schlagworte | computational fluid dynamics • Dynamik • Elektromagnetische Simulation • Finite-Elemente-Methode • Kinematik • Mehrkörpersimulation • Siemens NX • Simcenter • Statik • Strömungsmechanik • Strömungssimulation • Strukturmechanik |
| ISBN-10 | 3-446-47451-X / 344647451X |
| ISBN-13 | 978-3-446-47451-2 / 9783446474512 |
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