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CADFEM Apps CADFEM ihf Toolbox Stefan Gotthold CADFEM GmbH 26.4.2012

CADFEM ihf Toolbox

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Die von CADFEM und dem Ingenieurbüro Huß & Feickert (ihf) entwickelte CADFEM ihf Toolbox vereinfacht die tägliche Berechnungsarbeit mit ANSYS® und ANSYS® Workbench™. In die Toolbox sind nun unter anderem auch der richtlinienkonforme Festigkeitsnachweis nach FKM (WB/FKM), die Körperschallbewertung schwingender Strukturen (SBSound), die Modellordnungsreduktion zur Einbindung von 3D-FEM-Modellen in die Systemsimulation (MOR4ANSYS), sowie die CADFEM IDAC Materialdatenbank integriert. CADFEM ihf Toolbox from CADFEM Austria GmbH Der in ANSYS Workbenc h integrierte richtlinienkonforme Festigkeitsnachweis nach FKM (WB/FKM) wurde vom ihf gemeinsam mit CADFEM entwickelt. Die FKM-Richtlinie “Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile” beschreibt einen statischen Festigkeitsnachweis und einen zykli schen Betriebs- bzw. Dauerfestigkeitsnachweis. WB/FKM erleichtert Ihnen die Bewertung einer FEM-Analyse, indem ein vollflächiger Festigkeitsnachweis nach FKM-Richtlinie für das Rechenmodell durchgeführt wird. Durch die vollständige Integration in ANSYS Workbench wird eine schnelle und einfache Definition der Nachweisparameter ermöglicht. Der vollflächige Nachweis garantiert ein sicheres Auffinden von kritisch beanspruchten Stellen, wobei die Visualisierung des Auslastungsgrades die Ergebnisinterpretation unterstützt. Mit SBSOUND wird der Körperschall berechnet, so wie er in der einschlägigen Literatur zur Maschinenakustik beschrieben wird. Dies geschieht auf Basis der Ergebnisse der vorab durchgeführten Frequenzganganalyse mit modaler Superposition in ANSYS. MOR4ANSYS schließt die Lücke zwischen hoch dimensionierten FE- und kompakten System-Modellen. Damit können Sie als Entwickler strukturmechanische ANSYS-Modelle mit Verhaltensmodellen verknüpfen und eine Gesamtsimulation vornehmen, die auch die Eigenschaften einzelner Schaltungskomponenten einschließt. Die CADFEM IDAC Materialdatenbank beinhaltet neben statischen Materialkennwerten verschiedenster Werkstoffe (z.B. den E-Modul, die Dichte, die Zugfestigkeit, die Streckgrenze, etc.) auch die für eine Betriebsfestigkeitsrechnung notwendigen zyklischen Kennwerte (z.B. Nennspannungswöhlerlinien oder Exponenten/Koeffizienten für Verfestigungen, zyklische Dehnungen oder zyklische Spannungen). Die Funktionalitäten der CADFEM ihf Toolbox werden als Source-Code Musterlösungen ausgeliefert -- passen Sie die Toolbox also an Ihre individuellen Bedürfnisse an und erhöhen Sie Ihren Nutzen zusätzlich! Unterstützung bieten wir bei entsprechenden Webinaren bzw. Einführungsseminaren. Darüber hinausgehende Beratung zur Anwendung oder Weiterentwicklung bieten wir gerne in Form von an. Die CADFEM ihf Toolbox ist als Gesamtpaket erhältlich und wird Schritt für Schritt um neue Werkzeuge erweitert.

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Page 1: CADFEM ihf Toolbox

CADFEM Apps

CADFEM ihf Toolbox

Stefan Gotthold

CADFEM GmbH

26.4.2012

Page 2: CADFEM ihf Toolbox

SDK

Software

Development

Kit

=

Projektseite

ihf

ACT

Application

Customization

Toolkit

=

Mechanical (Simulation, Mesh,…)

Page 3: CADFEM ihf Toolbox

SDK

ihf

ACT

C.A.V.E.

FTI

WB/FKM

Page 4: CADFEM ihf Toolbox

SDK

ihf

ACT

C.A.V.E.

FTI

WB/FKM

Page 5: CADFEM ihf Toolbox

C.A.V.E.

Collaboration and

Visualization Engine

-Basiert auf der Software VCollab (Visual Collaboration Technologie)

- VCollab dient der effizienten Reduktion großer Ergebnisdateien (RST, RTH)

- Visualisierung der Ergebnisdateien im leistungsfähigen Viewer

- Einbindung in aktuelle Microsoft Office Anwendungen

- C.A.V.E. ist die Integration in ANSYS-Workbench

Page 6: CADFEM ihf Toolbox

Anwendung – C.A.V.E.

Einbindung des C.A.V.E.

Systems auf eine Ergebniszelle

(Result)

Page 7: CADFEM ihf Toolbox

Einstellungen und starten der

Kompression direkt auf

Workbench-Projektseite

Anwendung – C.A.V.E.

Page 8: CADFEM ihf Toolbox

Anwendung – C.A.V.E.

Komprimierte Ergebnisse

werden in der

Projektstruktur gespeichert

Anzeigen der Ergebnisse im

Viewer

Page 9: CADFEM ihf Toolbox

Anwendung – C.A.V.E.

Page 10: CADFEM ihf Toolbox

Zusammenfassung

- Hohe Datenkompressionsraten

- Einfache Weitergabe der komprimierten Ergebnisdateien

- Sicherheit durch Einbau in die Workbench-Projektstruktur

- Einfache Anwendung durch Workbench-Integration

Technische Ansprechpartner:

Aileen Lützke (Entwicklung C.A.V.E.)

Thomas Schneider (VCollab Technik)

Stefan Gotthold (Produkt C.A.V.E.)

C.A.V.E. ist ein Produkt der CADFEM GmbH

VCollab ist ein Produkt der Visual Collaboration Technologie

Page 11: CADFEM ihf Toolbox

SDK

ihf

ACT

C.A.V.E.

FTI

WB/FKM

Page 12: CADFEM ihf Toolbox

FTI Forming Technologies

Incorporated

- Umformsimulation innerhalb der Workbench

- Einbindung der Software Forming Suite von FTI

- Steuerung des Forming-Simulationsprozesses komplett in Workbench

- Verwendung der Ergebnisse in nachfolgenden Simulationen (Mechanical, nCode)

Page 13: CADFEM ihf Toolbox

Simulation-Driven Product Development

Styling Early

Feasibility

Product

Design

Process Design

Die

Construction

Die

Design

Tool

Proving Production Assembly

Bereitstellung der

Umformhistorie

mit inversen Solvern

Courtesy of faurecia

Prozessbeschreibung

Page 14: CADFEM ihf Toolbox

CAD-Bauteilgeometrie,

Materialdaten

Mapping der Ergebnisse auf die

Bauteilgeometrie

Rückrechnung auf Ausgangsplatine,

Berechnung der

plastischen Formänderungen

Vernetzung der Bauteilgeometrie

mit Schalenelementen

Ergebnis: plastische Dehnungen

Blechdickenverteilung

Platinengröße, …

FTI - Solver zur Bereitstellung der Umformhistorie

Prozessbeschreibung

Page 15: CADFEM ihf Toolbox

Anwendung – FTI in Workbench

Einbau der FTI-Systeme in

Workbench-Projekte (SDK)

Page 16: CADFEM ihf Toolbox

n - Bauteilanalysen

Plastische Dehnungen

und Dicken werden auf

das System „Static

Structural“ übertragen

Anwendung – FTI in Workbench

Page 17: CADFEM ihf Toolbox

Anwendung – FTI in Workbench

Page 18: CADFEM ihf Toolbox

Zusammenfassung

- vollständige Integration der FTI FormingSuite in ANSYS Workbench

- Früh im Entwicklungsprozess einsetzbar

- Simulationsexperten können eigenständig Umformergebnisse berechnen

- voller Zugriff auf die FTI FormingSuite

- Durchgängiger Simulationsprozess auf Basis eines einheitlichen

Produktdatenmodels

Technische Ansprechpartner:

Aileen Lützke (Entwicklung SDK/ACT)

Stefan Gotthold (Entwicklung ACT + Produkt)

Tobias Menke (Produkt)

FTI – Interface ist ein Produkt der CADFEM GmbH

FormingSuite ist ein Produkt der Forming Technologies Incorporated

Page 19: CADFEM ihf Toolbox

SDK

ihf

ACT

C.A.V.E.

FTI

WB/FKM

Page 20: CADFEM ihf Toolbox

CADFEM ihf Toolbox

What Tools are in the CADFEM ihf Toolbox?

- SBSound (Accoustic)

- Welding Simulation

- NLISO/Chaboche (Material Curve Fitting)

- MOR4ANSYS

- Deformed Geometry

- Flexible MKS with Workbench based on CMS

- WB/FKM

- Workbench Macro Library

Selection / Font Sizing / Save all Figures

- IDAC Material Database

Toolbox based on ANSYS V14

Page 21: CADFEM ihf Toolbox

Workbench /

Forschungskuratorium

Maschinenbau

Statischer Festigkeitsnachweis mit örtlichen Spannungen

Ermüdungsfestigkeitsnachweis mit örtlichen Spannungen

- ist Bestandteil der CADFEM ihf Toolbox V3.0

ihf = Ingenieurbüro Huß & Feickert GbR mbH

- Integration der FKM-Richtlinie in ANSYS Workbench / Mechanical Simulation

- Integration des kompletten Funktionsumfanges aus autoFENA3D

WB/FKM

Page 22: CADFEM ihf Toolbox

WB/FKM is fully integrated

into ANSYS

Workbench/Mechanical

Material-Library and

Material- Editor

Stress Spectrum

Editor

Settings Editor

Define global Settings,

Materials and Stress

Spectrums directly and

save this settings local to

use it in future projects

CADFEM Application – WB/FKM

Project Schematic: Single or

seperate System based

LoadCase defintion possible

Page 23: CADFEM ihf Toolbox

WB/FKM as post

processing items

Use the previews

analysis tool to find the

interesting position

(concerning maximum

stress range automatically

determined by load case

combination)

Use the WB/FKM

post processing item

to define and calculate the

FKM-Analysis

CADFEM Application – WB/FKM

Page 24: CADFEM ihf Toolbox

WB/FKM

CADFEM Application – WB/FKM

All properties in one

Postprocessing item

Page 25: CADFEM ihf Toolbox

Zusammenfassung

- Einfache Anwendung innerhalb der Workbench

- Bewertung ganzer Modelle oder einzelner Bereiche (Flächen)

- Mehrfachbewertungen ohne Neu zu simulieren

- autoFENA-Kernel ist verifiziert und praxiserprobt

Technische Ansprechpartner:

Stefan Gotthold (Entwicklung)

Tim Kirchhoff (Entwicklung)

Stefan Gotthold (Produkt WB/FKM)

Wolfgang Feickert (Produkt WB/FKM)

WB/FKM ist ein Produkt der CADFEM GmbH

Page 26: CADFEM ihf Toolbox

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CADFEM (Austria) GmbH Wagenseilgasse 14

1120 Wien

Tel. +43 (0)1 587 70 73 – 0

E-Mail. [email protected]

Web. http://www.cadfem.at

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