Simulation nichtlinearer Systeme Integration ADINA in I-DEAS Dr. Heck Consulting and Engineering Simulation nichtlinearer Systeme Integration ADINA in I-DEAS Von Dr.-Ing. Ulrich Heck Dr. Heck Consulting and Engineering www.dhcae.de (download-Möglichkeit der Präsentation als *.ppt mit animierten gifs unter http://www.dhcae.de/Neuigkeiten.htm) Dr. Ulrich Heck

Wir über uns Dr. Heck Adam Hodgson Dr. Heck Consulting and Engineering Wir über uns Adam Hodgson Engineering, Hamburg Simulationsdienstleistung Strukturmechanik Mold-Flow Besonderes Know-How: Kunststofftechnik Umformprozesse Kontaktprobleme Weitere Informationen: www.c-a-e.com Dr. Heck Consulting and Engineering, Krefeld Simulationsdienstleistung Strukturmechanik Strömungsmechanik Wärmetransport Besonderes Know-How: Multiphysik Fluid-Struktur Thermisch-mechanisch Weiter Informationen: www.dhcae.de Dr. Ulrich Heck

Einordnung ADINA Dr. Heck ADINA- Prof. K.J. Bathe (MIT) Stärken: Consulting and Engineering Einordnung ADINA ADINA- Prof. K.J. Bathe (MIT) Stärken: nichtlineare FEM mit impliziten Lösungsverfahren starke Dehnungen/ Verschiebungen Kontakt nichtlineare Materialien Multiphysik-Anwendungen Fluid-Struktur-Wechselwirkungen (state of the art) thermisch-mechanische Kopplung Schwächen: explizite Analysen (Kurzzeitmechanik: Crash, Fall) Analyse spezieller Strömungen (Mehrphasenströmungen, rotierende Systeme (Pumpen, Verdichter, Rührer), komplexe Turbulenz) Dr. Ulrich Heck

Warum ADINA Dr. Heck Tool zum Mitwachsen: Consulting and Engineering Warum ADINA Tool zum Mitwachsen: einfache Festigkeitsberechnungen bis zu komplexen Multiphysik-Anwendungen gut integriert in I-DEAS (anwenderfreundlich) - hoffentlich auch in NX Kombination eines hervorragenden Modellierungswerkzeugs (I-DEAS) mit „grenzenlosem“ Anwendungsspektrum (ADINA) Dr. Ulrich Heck

Demo I-DEAS - ADINA Dr. Heck Dr. Ulrich Heck Consulting and Engineering Demo I-DEAS - ADINA Dr. Ulrich Heck

Anwendungsbeispiele Dr. Heck Anwendungsbeispiele Strukturmechanik Consulting and Engineering Anwendungsbeispiele Anwendungsbeispiele Strukturmechanik plastische Verformung Kunststoffring Umformprozesse Membrane Multiphysik Fluid-Struktur-Anwendungen Strömung durch Ventil Dämpfer Thermisch-mechanische Berechnungen Pressverband mit Reibwärmeentwicklung Dr. Ulrich Heck

Strukturmechanik Kunststoffring 1 Dr. Heck Consulting and Engineering Strukturmechanik Kunststoffring 1 Plastische Verformungen beim Aufschieben eines Kunststoffrings Dr. Ulrich Heck

Strukturmechanik Kunststoffring 2 Dr. Heck Consulting and Engineering Strukturmechanik Kunststoffring 2 Dr. Ulrich Heck

Strukturmechanik Umformprozesse 1 Dr. Heck Consulting and Engineering Strukturmechanik Umformprozesse 1 hohe Werkzeugkosten Umformverhalten schwierig vorauszusagen (Mehrstufigkeit, spring-back) Weit verbreitet : explizite Simulationsverfahren Vorteil: sehr effizient, sehr robust, wenn Zeitschrittkriterium (abhängig von kleinster Elementgröße) eingehalten wird ADINA Feature im Bereich Umformprozesse Schalenelemente mit veränderlicher Dicke Modellierung von Draw-beads starke Kontaktalgorithmen verschiedene elasto-plastische Materialmodelle mit Parametern wie Einfluss der Dehnungsgeschwindigkeit oder Temperatureffekte robuste Elemente mit guten Resultaten auch bei starken Dehnungen implizite Analyse bietet Flexibilität in der Zeitschrittwahl Dr. Ulrich Heck

Strukturmechanik Umformprozesse 2 Dr. Heck Consulting and Engineering Strukturmechanik Umformprozesse 2 Dr. Ulrich Heck

FSI: Ventilströmung 1 Dr. Heck Ventilströmung Deformation der Membrane Consulting and Engineering FSI: Ventilströmung 1 Ventilströmung Deformation der Membrane durch Strömungskräfte (FSI) Dr. Ulrich Heck

FSI: Ventilströmung 2 Dr. Heck Dr. Ulrich Heck Consulting and Engineering FSI: Ventilströmung 2 Dr. Ulrich Heck

FSI: Dämpfer 1 Dr. Heck Dämpfer bestehend aus Feder und Masse Consulting and Engineering FSI: Dämpfer 1 Dämpfer bestehend aus Feder und Masse Dämpfung durch Wandreibung Flüssigkeitsviskosität Flüssigkeitsaustausch zwischen den Kammern instationäre Simulation Dr. Ulrich Heck

FSI: Dämpfer 2 Dr. Heck Geschwindigkeitsvektoren im Fluidraum, Consulting and Engineering FSI: Dämpfer 2 Geschwindigkeitsvektoren im Fluidraum, Vergleichsspannungen im Schwinger Dr. Ulrich Heck

Thermo-Mechanik: Pressverband 1 Dr. Heck Consulting and Engineering Thermo-Mechanik: Pressverband 1 Thermisches Fügen einer Welle auf einer Scheibe Erwärmen der Scheibe, dadurch Ausdehnung Kräftefreies Fügen der Welle Abkühlen der Scheibe, Schrumpfung, dadurch Pressverband Temperaturen beim Fügen Kontaktkräfte Dr. Ulrich Heck

Thermo-Mechanik: Pressverband 2 Dr. Heck Consulting and Engineering Thermo-Mechanik: Pressverband 2 Wärmeentwicklung durch Reibung (Scheibenbremse) Thermisches Ausdehnen der Scheibe Versagen des Pressverbands im Betrieb Dr. Ulrich Heck Temperaturentwicklung durch Reibung

Zusammenfassung Dr. Heck ADINA Consulting and Engineering Zusammenfassung ADINA leistungsstarkes Tool zur Lösung vielfältiger komplexer Probleme gut integriert in I-DEAS, dadurch hervorragende Modellierungswerkzeuge Einstieg: Einfache bis mittelschwere Probleme lassen sich direkt in I-DEAS modellieren, „berechnen“ und auswerten Fortgeschritten: Komplexe Probleme (z.B. Multiphysik) erfordern ein tieferes Verständnis der physikalischen Vorgänge, der Simulationsmodelle, der Modellierungstechnik und der zur Lösung eingesetzten Numerik sowohl mehrjährige Erfahrung, dies effizient umzusetzen (Expertentool). Dr. Ulrich Heck