Veranstaltungsnummer: 02SE133
- Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes der Finite Elemente Methode
- Erfolgreicher Umgang mit Finite Elemente Simulationen – Schritt für Schritt
- Modellierungsprozesse, um Berechnungsaufgaben richtig zu erfassen und umzusetzen
Für die Beherrschung von FE-Programmen sind eine erfolgreiche Anwendung der zugehörigen Modellierungstechniken und das Verstehen der Arbeitsweise von FE-Software absolute Voraussetzung. Zum notwendigen Rüstzeug bei FEM gehört ferner die Sensibilisierung für vielfältige Fehlermöglichkeiten in puncto Idealisierung, Elementauswahl, FE-Vernetzung und Übernahme von CAD-Modellen.
Das Seminar vermittelt die wichtigsten Grundlagen und Arbeitsweisen der FE-Methode in kompakter und übersichtlicher Form. Der Prozess der Modellbildung wird durch Diskussion zahlreicher Fallbeispiele erläutert. Ebenso großer Wert wird auf die kritische Auseinandersetzung mit den Ergebnissen gelegt.
Nach dem Seminar bist du in der Lage,
- die Grenzen des Einsatzes und der zu erwartenden Genauigkeiten einzuschätzen.
- Vorgänge und Problemstellungen ingenieurmäßig zu vereinfachen und zu modellieren
- die Ergebnisse professionell und zielorientiert auszuwerten sowie sie selbstkritisch zu hinterfragen.
- die Aussagekraft der Berichte und der darin enthaltenen Interpretationen auf die Erwartungen der Auftraggeber abzustimmen.
- die Möglichkeiten der CAD-Software für bessere FE-Modelle zu nutzen.
Das Seminar kann auch im Rahmen des Zertifikatslehrgangs Versuchsingenieur VDI als Wahlpflichtmodul belegt werden.
Top-Themen
- Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes der Finite Elemente Methode
- Erfolgreicher Umgang mit Finite Elemente Simulationen – Schritt für Schritt
- Modellierungsprozesse, um Berechnungsaufgaben richtig zu erfassen und umzusetzen
- Professionelles Vorgehen bei der Auswertung, Darstellung und Interpretation der Ergebnisse
- Tipps, wie du aussagekräftige Plausibilitätskontrollen durchführst
Ablauf des FEM Seminars "Grundlagen für Finite Elemente Simulationen"
Erfahre im Seminar "Grundlagen für Finite Elemente Simulationen" mehr zu folgenden Themen:
1. Tag 09:00 bis ca. 17:00 Uhr
2. Tag 09:00 bis ca. 17:00 Uhr
Kräftemanagement
- Grundbegriffe aus der Technischen Mechanik
- Zusammenspiel von Struktur, Belastung, Lagerung und Material
Modellbildung als ingenieurmäßiger Prozess
- Modellbildung als Grundhandlung
- Möglichkeiten und Grenzen der Vereinfachung
Lineare und nichtlineare Problemstellungen
- Gültigkeit des Überlagerungsprinzips
- Geometrische und Material-Nichtlinearitäten
- Nichtlinearität infolge Randbedingungen: Reibungskontakte
Wie funktioniert FEM? Die Lösung ist stets eine Näherung!
- Verschiebungen im Element-Inneren und Knotenverschiebungen
- Finite Elemente als Federn
- Mathematische Gründe der Ungenauigkeiten
- Extrapolation der Spannungswerte von Integrationspunkten zu den Knoten und Rändern der Elemente
Finite Elemente zur Beschreibung deformierbarer Körper
- Stab-Element, Balken-Element
- Scheiben-Element, Platten-Element
Berücksichtigung von Symmetrien bei der Modellierung
- Elemente mit rotationssymmetrischem Spannungszustand
- Symmetrische und antisymmetrische Belastungen
- Verzerrungen unter nicht rotationssysmmetrischer Belastung
- Rotationsschalen
Modellierung von Materialverhalten
Beispiele für Materialgesetze
- Elasto-plastisches Materialverhalten
- Hyperelastisches Materialverhalten
- Verhalten im Zug- und Druckbereich
- Elastisch-viskoplastisches Materialverhalten
- Kriechen und Relaxation
Evaluation von Versagenskriterien
- Fliesskriterien
- Festigkeitshypothesen
Dynamische FE-Berechnungen
- Modale Analyse, Dämpfung
- Dynamischer Lastfaktor
- Betriebsschwingungen als Lastfall
Thermische bzw. thermo-mechanische Untersuchungen
- Grundlagen aus der Wärmelehre
- Analogie thermischer und mechanischer FE- Berechnung
- Thermisch induzierte Beanspruchung
Beispiele für nichtlineare FE-Simulationen
- Stabilitätsuntersuchungen
- Geometrische und Material-Nichtlinearitäten
- Nichtlineare Randbedingungen
Effiziente FE-Modelle und zuverlässige Ergebnisse
- Die Wahl des passenden Elementtyps und der Anzahl
- Anforderungen an Form und Proportionen
- Problemspezifische lokale Verfeinerung des FE-Netzes
Optimale FE-Modelle mit CAD-Software
- Vereinfachung des CAD-Modells vor der FE-Modellierung
- Parametrisierung bei einer Serie von ähnlichen FE-Simulationen
- Wechsel zwischen 2D- und 3D-Modellen
Tipps und Tricks für problemgerechte FE-Vernetzung
- Übergang vom feinem zum groben Netz
- Übergang von 2D- zu 3D-Vernetzung
- Nutzung von Symmetrien
- Separate Modellierung und Zusammenfügung einzelner Teile
- Extrudieren, Unterteilen, Vervielfältigen, etc.
- Aussagekräftige Spannungsanalyse von Schweißverbindungen
Qualitätssicherung bei FE-Analysen
- Ursachen möglicher Fehler bei der FE-Modellierung
- Ansätze zu deren Erkennung und Behebung
- Möglichkeiten zur Überprüfung der Ergebnisse
- Analyse des Schwingungsverhaltens: Pumpengehäuse, Werkzeugmaschine
- Thermomechanische Untersuchung: Brause, Turbinengehäuse
- Rechnerischer Dichtigkeitsnachweis für den Flansch einer Ölleitung an einem Motorgehäuse
- Optimierung von Gummi-Metall-Federn
Zielgruppe
Das Seminar "Grundlagen für Finite Elemente Simulationen" richtet sich an:
- Konstrukteur*innen, Entwicklungs- und Berechnungsingenieur*innen
- Führungsverantwortliche, welche den Einsatz von FEBerechnungen zielorientiert begleiten und/oder entsprechende Ergebnisse kompetent beurteilen wollen.
Teilnehmende verfügen über Vorkenntnisse der Mechanik.
Dein Referent für das Seminar "Grundlagen für Finite Elemente Simulationen":
Dr. sc. techn. Yasar Deger, Rapperswil
Dr. Deger war Dozent für Technische Mechanik und Finite Elemente Methode am Studiengang Maschinentechnik und Innovation der Hochschule für Technik Rapperswil. Dr. Deger ist bereits über 30 Jahre als Dozent tätig. Während der ganzen Zeit war er zugleich in der Industrie engagiert und darf auf breitgefächerte Erfahrung in der Anwendung der FEM zurückblicken. Insbesondere dynamische und thermo-mechanische Untersuchungen zählen zu seinen Spezialitäten.
Dr. Deger war lange Mitglied im Leitungsausschuss von NAFEMS D-A-CH, einer internationalen Institution zur Förderung/Qualitätssicherung der Simulationstechnik.
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