Autodesk Inventor: Finite-Elemente-Methode (FEM)

Linear-statische Systeme

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Inventor bietet Ihnen die Möglichkeit, linear-statische Systeme zu berechnen. Lassen Sie sich erklären, welche Rahmenbedingungen Sie dabei unbedingt einhalten müssen.
02:08

Transkript

Wenn wir mit Inventor Professional Finite-Elemente-Analysen durchführen, gibt es zwei grundsätzliche Rahmenbedingungen, die wir beachten müssen: Mit Inventor können wir nur Linear-statische Systeme berechnen. Was bedeutet das nun? Sie kennen alle solche Spannungs- Dehnungs-Diagramme von Ihren Materialien. Hier haben wir ein Diagramm von einem metallischen Werkstoff. Das heißt im linken Bereich haben wir den elastischen Bereich, danach die Streckgrenze und nach der Streckgrenze sind wir im plastischen Verformungsbereich dieses Materials bis hin zum Materialbruch. Bei der Berechnung mit Inventor müssen wir nun darauf achten, dass wir hier im linearen-elastischen Bereich unseres Materials bleiben. Würden wir unsere Belastungen höher ansetzen, das heißt, wir wären beispielsweise schon im plastischen Bereich, rechnet Inventor einfach linear weiter nach oben und würde uns somit falsche Ergebnisse liefern. Das heißt, bei jeder Berechnung müssen wir die Streckgrenze unseres Materials sehr genau kennen. Weites ist es wichtig, dass wir natürlich nur Materialien zur Berechnung verwenden, welche diesen linealen-elastischen Bereich in dem Spannungs- Dehnungs-Diagramm aufweisen. Klassischerweise sind das metallische Werkstoffe. Kunststoffe eignen sich nicht zur Berechnung im Inventor. Die zweite wichtige Rahmenbedingung ist der Faktor Zeit bei der Berechnung. Hier unterscheiden wir zwischen einem statischen und einem dynamischen Lastfall. Im statischen Lastfall liegt die Last immer gleichbleibend auf dem belasteten Träger. Im dynamischen Lastfall haben wir den Faktor Zeit viel geringer, das heißt unsere Last fällt beispielsweise auf dem Träger. Solche dynamische Lastfälle können wir auch mit Inventor Professional nicht abdecken. Achten Sie also bitte bei jeder Berechnung, die Sie mit Inventor Professional durchführen, darauf, ob wir wirklich einen Linearen- statischen Lastfall vorliegen haben.

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)
Gruß und Frage
Anonym

Hallo Herr Gruber, vielen Dank für Ihren tollen Kurs. Ich habe eine Frage zur Berechnung von Baugruppen: Die Berechnung der Einzelbauteile beschränkt sich - auf der Grundlage der Finite-Elemente-Methode auf die Berechnung innerhalb des linearen Bereichs und - sofern ich es richtig vom Studium in Erinnerung habe - auf kleine Verformungen?! Aus diesem Grund sind folgerichtig im Inventor nicht-lineare Werkstoffe, wie Kunststoffe, in der Materialliste mit einem Warnhinweis versehen. In der Baugruppe zum Ende des Kurses ist jedoch ein Bauteil aus einem Gummi-Werkstoff verbaut. Ist das unproblematisch? Über eine Rückmeldung würde ich mich freuen, Christian PS.: Ich würde mich über weitere Beiträge (sprich Videos) zur FE-Methode von Ihnen sehr freuen.

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