Simulation
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Die strukturmechanische Berechnung – ein Muss

Wege und Details

 

Bei den strukturmechanischen Berechnungen handelt es sich sowohl um statische als auch um dynamische Untersuchungen. Die statische Berechnung dient z.B. der Ermittlung von Verformungen und Beanspruchungen von Bauteilen bzw. Baugruppen unter verschiedenen Lasten. Hieraus werden auch anschließende Berechnungen der Betriebsfestigkeit durchgeführt. So kann die Robustheit und strukturelle Dimensionierung der Produkte schon im Vorfeld der Entwicklung bewertet und optimiert werden.

 

 

Die Simulation ist ein wichtiger Bestandteil einer effizienten und kostengünstigen Entwicklung unserer Produkte. Hierzu werden Berechnungen im Bereich der Struktur- und der Strömungsmechanik durchgeführt. Zusätzlich werden Magnete mit Magnetentwurfsberechnungen virtuell vorausgelegt. Die Wechselwirkungen einzelner Komponenten bzw. das Gesamtverhalten von Systemen werden mittels Systemsimulationen analysiert. Mithilfe der Robust Design Optimization (RDO) wird die Performance des Produktes, im Hinblick auf Berücksichtigung aller fertigungstechnischen Streuungen, sichergestellt.

 

 

 

Beispiel dynamische FEM: Ermittlung der rotationsabhängigen Belastung eines Kettenzahnrads

 

Beispiel statische FEM: Stator- und
Rotorverformung unter Belastung durch deren
Verschraubung

Nur so viel wie nötig

Topologieoptimierung einer Vanecam® Verriegelungsscheibe

 

Ein weiteres Teilgebiet der strukturmechanischen Berechnung bei Hilite ist die topologische Optimierung hauptsächlich von gießtechnisch hergestellten Bauteilen. Bei dieser Art der Optimierung wird eine bzgl. verschiedener Kriterien (z.B. maximale Steifigkeit bei minimalem Gewicht) optimale Geometrie des Bauteils ermittelt. So kann der zur Verfügung stehende Bauraum effektiv und kostenoptimiert genutzt werden.

Vom Bauraum zur topologisch optimierten Verriegelungsscheibe

 

Der Fluss zu neuen Ufern

Die Hydraulik besser verstehen

 

Mithilfe der strömungsmechanischen Berechnung ist es möglich, ins Innere des hydraulischen Systems zu blicken und Volumenströme und Strömungskräfte zu ermitteln. Hieraus können versierte Informationen über deren Einfluss bezüglich des späteren Verhaltens der Ventile oder Nockenwellenverstellersysteme gewonnen werden.

 

 

 

 

Strömungsmechanische Analyse einer Ventildurchströmung

 

 

Darstellung der Feldstärkeverteilung bei einer Magnetsimulation

Die Kraft die alles bewegt

Anziehend oder abstoßend – das ist hier die Frage

 

Die Magnetentwurfsberechnungen ermöglichen einen virtuellen Gesamtvorentwurf eines auf die jeweilige Anforderung optimierten Magneten. Dies beinhaltet sowohl die Vorauslegung der zu verwendenden Spule als auch das Design des darauf abgestimmten Eisenkreises zur Maximierung der magnetischen Kräfte.

Der Blick für das Ganze

Im System spielt alles zusammen

 

In der Systemsimulation können die mechanischen, strömungsmechanischen und magnetischen Einflüsse auf die Wirkungsweise unserer Komponenten im Gesamtsystem bewertet werden.

 

Darstellung der Feldstärkeverteilung bei einer Magnetsimulation

Mit dem optimalen Ergebnis ins Ziel

Kostengünstig und robust durch RDO

 

Mit der Robust Design Optimization (RDO) können detaillierte Analysen durchgeführt werden, die komplexe Zusammenhänge aufzeigen und dazu befähigen, die Produkte durch gezielte Optimierungen auf den jeweiligen Einsatzzweck anzupassen.

Mit Simulation zum Erfolg

Durch den Einsatz der Simulation werden kostengünstige, durchdachte, optimale und robuste Produkte gewährleistet.

 

Komplexes Optimierungssystem (oben) und
Antwortfläche eines MOP (unten)