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Autodesk Inventor: Finite-Elemente-Methode (FEM)

Berechnung und Ergebnisdarstellung

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Sehen Sie in diesem Film, wie Sie Ihr berechnetes Bauteil anhand der Rahmenbedingungen analysieren können.
03:57

Transkript

Bevor wir mit unserer parametrischen Simulation starten können, müssen wir natürlich noch einige Eingaben für diese Berechnung definieren. Beginnen wir mit dem Material. Wir sehe hier am Modell wurde das Material Aluminium definiert und dieses Material können wir problemlos für die Berechnung übernehmen. Das heißt, wir bleiben hier auf der Option, wie definiert und müssen dieses Material für die Berechnung nicht überschreiben. Im nächsten Schritt möchte ich diese vier Absätze an der Unterseite der Trägerplatte fix im Raum definieren. Das heißt, ich nehme die Abhängigkeit fest und klicke die Reihe nach auf alle vier Unterseiten dieser Absätze, damit wir unsere Raumdefinition erstellen können. Nun fehlen natürlich noch die Belastungen für unser Bauteil. Hier verwende ich eine Kraft die auf den beiden Mittelflächen des Bauteils verteilt werden soll mit einer Größe von 2600 Newton. Und natürlich dürfen wir auch die Schwerkraft für dieses Bauteil nicht vergessen. Ich wähle hier die Schwerkraft, klicke auf irgendeine Fläche oben und der Vektor wird automatisch richtig erkannt. Zuletzt kümmern wir uns noch um die Netzkonvergenz, die wir erreichen wollen. Das heißt, wir wählen hier die Konvergenzeinstellungen. Ich wähle 5 Verfeinerungsschritte und bei 8 % setze ich die Stopp-Bedingung für diese Verfeinerungen. Alle Eingaben mit Ok bestätigen und nun können wir endlich mit der Simulation für diese Trägerplatte beginnen. Das heißt, wir klicken hier auf Simulieren und Ausführen und natürlich wird die Simulation für dieses Bauteil, da alle verschiedenen Parametergrößen berechnet werden müssen und auch noch die Verfeinerungen des Netz berechnet werden müssen, etwas länger dauern, als wenn wir dieses Bauteil nur mit einer einzigen Größenoption durchrechnen. Wir sehen aber, trotzdem funktioniert die Berechnung sehr rasch in diesem Fall. Nun können wir unsere Parametertabelle wieder öffnen und anhand dieser Parameter können wir jetzt unser Bauteil optimieren. Wir sehen im oberen Bereich farblich dargestellt, ob unsere Ergebniswerte unseren Anforderungen entsprechen. Beispielsweise beim Bauteilgewich ist die Obergrenze mit 1,3 kg definiert. Wir sehen aber hier bei diesen Parametern von einer Stegbreite von 35 und einer Stegdicke von 12 mm, dass unsere Gewicht zu groß ist. Der Sicherheitsfaktor mit circa 3,6 würde unseren geforderten Bereich entsprechen. Jetzt können wir hier im unteren Bereich die Schieberegler bewegen um zu sehen, ob wir mit anderen Parametern am Modell beide Bereiche hier grün dargestellt bekommen, das heißt, dass beide Werte unseren Grenzen entsprechen. Wenn ich hier beispielsweise bei der Stegdicke auf 10 mm gehe und die Stegbreite bei 35 belasse, ist zwar der Gewichtsfaktor erreicht, das heißt, wir liegen unter den 1,3 Kilo, aber die Sicherheit ist zu gering, das heißt, bei 2,6 anstatt von mindestens 3. Drehen wir erneut an den Schiebereglern. Ich gehe hier bei der Stegbreite auf 30 mm, setze die Stegdicke auf 12 mm und nun haben wir unser Bauteil entsprechend unsere Faktoren richtig optimiert. Das heißt, das Maximalgewicht von 1,3 Kilo wurde eingehalten mit 1,26 und der Sicherheitsfaktor wurde zwar knapp mit 3,02 aber doch erreicht, damit er in der von uns geforderten Grenze liegt. Auf diese Art und Weise können wir unsere modellierten Bauteile sehr schön anhand von verschiedenen Faktoren optimieren.

Autodesk Inventor: Finite-Elemente-Methode (FEM)

Lernen Sie die Grundlagen der Finite-Elemente-Methode kennen und sehen Sie, wie Sie damit digitale Simulationen und Berechnungen in Inventor durchführen können.

1 Std. 31 min (37 Videos)
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