WERDEN SIE MITGLIED!
Gestalten Sie die Themen mit und werden Sie aktiver Teil unseres Netzwerkes!
Mitglied werden
Unsere Themenfelder
Simulation
Simulationen sagen das physikalische Verhalten eines Bauteils durch numerisch berechnete mathematische Modelle vorher. Eingesetzt wird Simulation bei der Auslegung und in der Absicherung von Bauteilen und Komponenten. Sie trägt entscheidend dazu bei, die Anzahl physischer Prototypen erheblich zu reduzieren und dadurch viel Zeit und Geld im Entwicklungsprozess einzusparen.
Simulation in der Strukturmechanik basierend auf der Finite Elemente Methode (FEM) ist in der Produktentstehung fest etabliert. Herausforderungen ergeben sich aufgrund zunehmender Modellgrößen und Modellanzahl in der Gestaltung der 3D-Prozessketten und dem Management der Simulationsdaten. Weiterhin stellen moderne Werkstoffe wie faserverstärkte Kunststoffe und Carbon hohe Anforderungen an die Validierung der Materialmodelle. Ferner wird die Simulation der Betriebsfestigkeit von Bauteilen immer wichtiger. Die Topologieoptimierung ermöglicht die lastoptimierte Gestaltung von Bauteilen mittels generativen Designs. Durch generatives Design können die Potenziale additiver Fertigungsverfahren besonders effizient erschlossen werden.
Mittels der Strömungssimulation (Computational Fluid Dynamics, CFD) werden die thermo- und fluiddynamischen Vorgänge in einem durch- bzw. umströmten Gebiet (Kontrollraum) analysiert. Auch komplexe physikalische Prozesse wie beispielsweise Turbulenzen oder Mehrphasenströmungen könnten mittels CFD untersucht werden. Bei vielen komplexen mechatronischen Systemen ist die aktive oder passive Kühlung von Komponenten wichtig. Auch dies ist ein bedeutendes Einsatzfeld von CFD.
Für die Analyse und die Gestaltung von Fertigungssystemen gibt es eine breite Palette von Simulationswerkzeugen: Sie reicht von der 3D-Layoutplanung über die Materialflusssimulation bis zur Offline-Programmierung von Robotern und Handhabungsgeräten. Durch sogenannte In-the-Loop-Techniken kann das System- sowie das Steuerungs- und Regelverhalten komplexer Maschinen und Anlagen simuliert werden. Damit wird eine virtuelle Inbetriebnahme (VIBN) am Systemmodell möglich wodurch die Inbetriebnahmezeit einer Anlage deutlich reduziert werden kann.
