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Strukturmechanische Simulation mit ANSYS Mechanical

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Das Seminar legt das Fundament für die strukturmechanische Simulation mit ANSYS Mechanical und damit für zahlreiche darauf aufbauende Seminare aus den Themenkomplexen Kontakt, Material, Dynamik und Temperatur.

​ANSYS Mechanical wird trotz stetig wachsendem Funktionsumfang dank seiner intuitiven Benutzeroberfläche immer einfacher in der Handhabung. Vorbereitete Analyse-Templates geben dem Anwender strukturierte Workflows an die Hand, die selbst komplexe Aufgaben bzw. mehrstufige Arbeitsabläufe umfassen. Auf der anderen Seite erfordert die geeignete Modellbildung oder die Idealisierung von Details - wie sie etwa Verbindungselemente darstellen - nach wie vor die Kernkompetenz des umsichtigen Berechners. Gleiches gilt für die anwenderseitig zu treffenden Entscheidungen: Wo ziehe ich meine Modellgrenze? Welche Analyseart wähle ich? Welche Randbedingungen bzw. Lasten bringe ich auf? An welchen Stellen lohnt es sich über eine bestimmte Vernetzungsstrategie nachzudenken und wo ist dieser Aufwand nicht gerechtfertigt?

ZIELGRUPPE

​Egal, ob Sie als Hochschulabsolvent, als Konstrukteur oder als Entwicklungsingenieur den für Sie geeigneten Einstieg bzw. Umstieg auf die Simulation mit ANSYS Mechanical suchen - wir holen Sie mit diesem Basisseminar dort ab, wo Sie stehen, um Ihnen einerseits solide Grundlagen und andererseits die erforderlichen praktischen Fähigkeiten für eine erfolgreiche strukturmechanische Simulation in Ihrem Berufsalltag mit auf den Weg zu geben.

IHR NUTZEN

​Sämtliche Seminarmodule machen Sie mit dem notwendigen Hintergrundwissen zum Thema vertraut und stellen durch Praxisbeispiele sicher, dass dieses sofort durch eigene Übungen an der Software gefestigt wird. Sie sind nach diesem Seminar in der Lage, Ihre eigenen Berechnungsaufgaben sicher zu lösen und zu bewerten.

Agenda

Tag 1: Von 0 auf 100 - Professionelle Softwarebedienung

M1: Das ANSYS Workbench Konzept

  • Arbeiten in ANSYS Workbench vorgeführt an einem Demonstrator
  • Die wichtigsten Grundlagen zur FEM in der Strukturmechanik
  • Gemeinsame Übung an einem eingespannter Träger unter Biegebelastung

M2: Aufsetzen von Berechnungsprojekten

  • Übersicht zu verschiedenen Simulationsarten
  • Zur Philosophie und dem Datenaustausch zwischen Analysesystemen
  • Erklärung der Projektseite und der Materialdefinition

M3: Aufsetzen von Simulationen

  • Der einheitliche Arbeitsablauf in der Simulationsumgebung
  • Erklärung und Verwendung der Bedienoberfläche
  • Wichtige Funktionen wie der Objektgenerator oder Koordinatensysteme

M4: Softwarebedienung – Learning by doing

  • Interaktives Arbeiten am Beispiel einer Rohrkonstruktion
  • Wie wird z.B. Geometrie effektiv ausgewählt oder ein Ergebnis dargestellt
  • Verwendung von (fast) allen Funktionen der Simulationsumgebung

Tag 2: Von der Konstruktion zum Simulationsmodell - Diskretisierung

M5: Workshop: Verformung einer Kühlbehälterkonstruktion

  • Selbständiger, übungsgesteuerter Rückblick auf das Gelernte vom Vortag
  • Stahlkonstruktion aus Trägern und Blechkästen mit Innendruck durch eine Flüssigkeit
  • Materialdefinition, Vernetzung, Finden geeigneter Randbedingungen und Ergebnisinterpretation

M6: Modellbildung mit Fokus auf Steifigkeitsbetrachtungen

  • Einfluss der Elementgröße auf Verformungsergebnisse
  • Die Bedeutung von Element-Ansatzfunktionen
  • Globale Vernetzungseinstellungen wie Vereinfachungstoleranz oder Größenfunktionen

M7: Modellbildung mit Fokus auf Festigkeitsuntersuchungen

  • Einfluss der Elementgröße auf Spannungen und Dehnungen
  • Herleitung des Grundgleichungssystems und Integrationspunkte für die Spannungsberechnung
  • Lokale Vernetzungseinstellungen wie Elementgröße, Prismenschichten oder Vernetzungsmethode

M8: Umgang mit fest und beweglich verbundenen Bauteilen

  • Demonstration von unterschiedlichen Verbindungsarten
  • MPC vs. Penalty-Kontakt sowie Gelenke und ihre Hintergründe
  • Praxis-Beispiele mit "Gemeinsamer Topologie", Netzverbindungen, Verbundkontakten und Gelenken

Tag 3: Von der Realität zum Gleichungssystem - Randbedingungen

M9: Workshop: Berechnung einer Klimmzugstange

  • Selbständiger, übungsgesteuerter Rückblick auf das Gelernte vom Vortag
  • Berechnung der Verformungen und der maximalen Spannungen einer Klimmzugstange im Trainingseinsatz
  • Materialdefinition, Vernetzung, Finden geeigneter Randbedingungen und Ergebnisinterpretation

M10: Nichtlineare Berechnungen für realitätsnahe Untersuchungen

  • Die Realität ist nichtlinear - Eine Erläuterung aus Simulationssicht
  • Einführung in die Nichtlinearitäten (Geometrie, Material, Kontakt)
  • Gemeinsame Praxisübung: Abstützvorrichtung mit nichtlinearem Kontakt

M11: Vorgabe von Bewegungen - Verformungsrandbedingungen

  • Verformungsrandbedingungen: Anwendungsgebiete und Umsetzung
  • Freiheitsgrade, Ausnutzung von zyklischen und symmetrischen Vereinfachungen und externe Punkte
  • Praxisbeispiele für Verschiebungs- und Symmetrierandbedingungen sowie starre Auflager

M12: Vorgabe von Belastungen - Lastrandbedingungen

  • Kräfte und Drücke in der Realität
  • Umsetzung von Lastrandbedingungen und Nutzen der Oberflächeneffektelemente
  • Praxisbeispiele für Druckrandbedingungen, Kraftrandbedingungen und Schraubenvorspannkraft

Tag 4: Mehr als bunte Bilder - Ergebnisauswertung

M13: Workshop: Berechnung einer sich drehenden Metallscheibe

  • Selbständiger, übungsgesteuerter Rückblick auf das Gelernte vom Vortag
  • Auswertung einer unter Fliehkraft stehenden Stahlscheibe, Symmetrie bzw. Zyklizität
  • Materialdefinition (inklusive Plastizität), Vernetzung, Randbedingungen und Ergebnisinterpretation

M14: Wie gut ist mein Ergebnis?

  • Beispiele für Bauteilversagen und Vernetzungsaspekte
  • Normalspannungen, Schubspannungen, Hauptspannungen, Gaußpunkte und Singularitäten
  • Praxisbeispiel: Beurteilung der Ergebnisgüte eines Halters (erzeugt mit Topologieoptimierung)

M15: Was kann oder muss noch ausgewertet werden?

  • Ergebnisauswertung im Projektalltag, Benutzung von Stichproben, Pfadauswertungen und Schnittlasten
  • Nachweise in ANSYS Mechanical und Ausblick auf FKM
  • Untersuchung einer Traktorachse, Auswertung in zylindrischen Koordinaten

M16: Fragen und Antworten / Tipps und Tricks

Freestyle-Modul für Ihre mitgebrachten Skizzen, Fragen, Ideen (keine Uploadmöglichkeit eigener CAD Files).

Dieses Modul bietet Möglichkeiten zur freien Entfaltung, gestattet Ausblicke auf Ihr nächstes Projekt oder ist einfach nur zum Probieren gedacht. Nehmen Sie sich Zeit und wiederholen das Gelernte mit Unterstützung des Referenten.


„Das Seminar ist gut strukturiert und die Menge und Auswahl an vermitteltem Wissen erlaubt einen einfachen Einstieg in die Bedienung von ANSYS Workbench und Mechanical.”

Andreas Kunze

 

„Danke für ein sehr kurzweiliges und hochinteressantes Seminar. Danke auch an Herrn Nolte, der sich um jeden Teilnehmer bemühte, und alle Fragen kompetent beantwortete.”

Ferdinand Ringendahl

 

ERGÄNZENDE VERANSTALTUNGEN