Ihr starker Partner in Deutschland, Österreich und der Schweiz wenn es um die Simulation in der Produktentwicklung oder ANSYS Lösungen geht. Seit über 30 Jahren.

Auch außerhalb Mitteleuropas ist CADFEM aktiv. Mit eigenen Gesellschaften und Beteiligungen an hochspezialisierten CAE-Firmen in Europa, USA, Asien und Nordafrika.

CADFEM esocaet steht für fundierte Weiterbildung im Bereich Computer Aided Engineering. Vom Seminar bis zum Masterstudiengang. Upgrade your work, upgrade your life.

Dieses weltweite Netzwerk verbindet Unternehmen und Spezialisten mit einzigartigen Expertisen und Lösungen rund um die Simulation in Forschung und Entwicklung.

Strukturdynamik und Schwingungstechnik

  •  Druckansicht
  • Seminar teilen

Grundlegende dynamische Funktionsweisen Ihres Produkts analysieren und verstehen. Best Practice Tipps für klassische Anwendungsfragen. Engineering und Übungsaufgaben mit gezielten Einblicken zur Festigkeit und Körperschallauswertung.


Hinweis: Dieses Seminar ist auch als eLearning Seminar buchbar > HIER ZUR BUCHUNG

In vielen technischen Bereichen spielt das dynamische Verhalten eines Bauteils eine zentrale Rolle für dessen Funktion. Experimentelle Untersuchungen des dynamischen Zusammenwirkens der Einzelbauteile können häufig erst zu einem späten Zeitpunkt im Entwicklungsprozess durchgeführt werden. Größere Designänderungen sind in dieser Phase meist mit hohem Aufwand verbunden. Gerade beim dynamischen Verhalten eines Produkts sind aber oft grundlegende Entscheidungen und damit verbundene Designänderungen bereits im Grobentwurf notwendig um das gewünschte Ziel zu erreichen bzw. unerwünschte Schwingungen zu reduzieren. Lernen Sie in diesem Seminar wie Sie mit ANSYS Mechanical die strukturdynamische Funktionsweise Ihres Produkts präzise und effizient simulieren können. Häufig ergeben sich aus strukturdynamischen Aufgaben weiterführende Fragestellungen rund um das Thema Festigkeit bzw. Körperschall, die im Seminar ebenfalls aufgegriffen und anhand praktischer Beispiele untersucht werden. Damit stellt dieses Seminar eine Brückenfunktion zu weiterführenden Kursen rund um das Thema Festigkeit bzw. Akustik dar.

ZIELGRUPPE

​Das Seminar richtet sich an Projektleiter, Entscheider, Berechner und Konstrukteure, die im Rahmen Ihrer Aufgaben für die Produktentwicklung von Bauteilen das strukturdynamische Verhalten simulieren möchten um darauf aufbauend Aspekte wie Funktion, Festigkeit oder aber auch Körperschall zu untersuchen.

IHR NUTZEN

  • Erkennen Sie Schwingungsprobleme rechtzeitig
  • Überprüfen Sie bereits in der Konzeptionsphase die Wirksamkeit Ihrer Änderungsideen (z.B. Konstruktion, Materialauswahl, Verbindungstechnik)
  • Vergleichen Sie im Seminar das strukturdynamische Betriebsverhalten einer Konstruktion aus einem Testergebnis mit eigenen Simulationsergebnissen und diskutieren Sie zentrale Einflussfaktoren
  • Nehmen Sie sich die Zeit, um mit dem Referenten anhand ausgewählter Praxisbeispiele bewusst Schritt für Schritt die empfohlenen strukturdynamischen Lösungswege mitzugehen
  • Lernen Sie aus Best Practice Erfahrungen zur Modellvereinfachung in der Dynamik
  • Wählen Sie je nach Anregungsart den geeignete strukturdynamischen Solver: Modalanalyse ohne/mit Vorspannung, Frequenzganganalyse, transiente Analyse 
  • Verstehen und üben Sie die Kernaspekte der Dämpfung in ANSYS
  • Machen Sie mehr aus Ihren Dynamikergebnissen: Grundlagen zur Festigkeitsauswertung und zum Körperschall
  • Starten Sie dort, wo andere aufhören: worauf kommt es jenseits von Lehrbuchbeispielen bei Schwingungsuntersuchungen komplexer Baugruppen an?

Agenda

Tag 1

Basiswissen Strukturdynamik – Eigenschwingungen

M1: Einstieg in die strukturdynamische Berechnung in Mechanical

  • Wichtige Begriffe der Strukturdynamik: Frequenz, Periodendauer etc.
  • Bewegungsgleichung
  • ANSYS Mechanical Oberfläche kennenlernen oder wiederentdecken
  • Demonstrator: Aufsetzen einer einfachen transienten Schwingungsanalyse
  • Übung: Frequenz eines transient schwingenden Lineals messen und nachrechnen

M2: Fundamentale dynamische Eigenschaften – Eigenfrequenzen und Eigenformen

  • Berechnung freier Schwingungen
  • Abschätzen von Eigenfrequenzen: Ein-Massen-Schwinger
  • Bewegungsgleichung für N Freiheitsgrade
  • Bedeutung von Eigenwerten, Eigenvektoren und deren Normierung
  • Das Arbeitspferd der linearen Dynamik: die modale Superposition
  • Modalanalyse in ANSYS Mechanical 
  • Demonstrator: Modalanalyse Lineal
  • Übung: Modalanalyse einer Hinterachse

M3: Geeignete Modellbildung für die Dynamik

  • Wichtige Modellierungsaspekten für die Dynamik
  • Ersatzmassen, Lagerungen, Vernetzungseinstellungen
  • Umgang mit großen Modellen
  • Vergleich mit Messungen
  • Modalanalyse-Solver von ANSYS Mechanical auswählen
  • Wichtige Informationen aus der Solverausgabe extrahieren
  • Übung: Modalanalyse einer realen Fußgängerbrücke

M4: Schwingungen vorgespannter Strukturen

  • Demonstrator: schwingende Gitarrenseite
  • Vorspannungseinfluss auf Ergebnisse
  • Aufsetzen vorgespannter Modalanalysen
  • Vorgespannte Frequenzganganalyse
  • Ergebniskombination: Statik + Dynamik
  • Konsistente Linearisierung: "Perturbation Method"
  • Demonstrator: Einfluss der Vorspannung auf die Eigenfrequenzen einer Flanschverbindung
  • Übung: Auswirkung der Vorspannung bei einer rotierenden Turbinenschaufel

Tag 2

Aufbauwissen Strukturdynamik – Frequenzganganalyse, Festigkeit, Körperschall & Dämpfung

M5: Harmonische Analyse – dynamische Strukturantwort auf periodische Anregungen

  • Deformationen und Spannungen als harmonische Ergebnisse
  • Grundgleichung und Transferfunktion für harmonische Schwingungen
  • Analyse via "Modale Superposition" und "Full Harmonic"
  • Anregungen für die harmonische Analyse in Mechanical
  • Auswertung: Amplitude, Phase und Frequenzgang
  • Demonstrator: harmonische Analyse
  • Übung: Fahrradlicht auf Schutzblech montiert - wird es klappern?

M6: Simulation eines Shakertests – Spannungsauswertung

  • Shakeranregung: Fußpunktanregung in ANSYS Mechanical
  • Best-Practice-Tipps zu Analyseeinstellungen: Clustering, Ausgabesteuerung
  • Auswertemöglichkeiten der harmonischen Analyse
  • Kurzausflug zum High-Cycle-Fatigue (HCF) nach Spannungskonzept
  • Ermittlung der relevanten Ergebnisse für die Festigkeitsbewertung
  • Demonstrator: Aufbringen der Fußpunktanregung
  • Übung: Festigkeitsbewertung für einen Prüfkörper

M7: Harmonische Körperschallanalyse einer Pumpe

  • Aufbringen von Unwuchtkräften
  • Untersuchung nicht-sinusförmiger Lasten mittels DFT (Diskrete Fourier-Transformation)
  • Kurzausflug in die Akustik: Körperschallleistung als Nebenprodukt der Frequenzganganalyse
  • Demonstrator: Definition einer rotierenden Kraft und Körperschallauswertung
  • Übung: Simulation und Verbesserung des akustischen Verhaltens einer Radialkolbenpumpe

M8: Dämpfung kompakt in 90 Minuten

  • Wann sollte man sich um Dämpfung kümmern und wann ist sie unwichtig?
  • Beobachtungen zur Dämpfung in festen Werkstoffen
  • Dämpfungskenngrößen in der Berechnung
  • Demonstrator: Best Practice Umgang mit Dämpfung in ANSYS Mechanical
  • Grundlagen der Dämpfungsmodelle in ANSYS Mechanical
  • Übung: Dämpfungskonzepte für eine Rotationsmaschine

Tag 3

Fortgeschrittene Aspekte der Strukturdynamik – transiente Analyse und weitere Vertiefungsthemen

M9: Vertiefende Aspekte zur Dämpfungsmodellierung in ANSYS

  • Bedeutung der Dämpfung für die Eigenformen
  • Modalanalyse stark gedämpfter Strukturen in ANSYS
  • Methode QRDAMP für transiente und harmonische Analysen
  • Übung: Gedämpfte Modalanalyse einer Waschmaschine

M10: Analyse beliebiger transienter Vorgänge

  • ​Nichtlineare und lineare transiente Analyse
  • Zeitintegrationsverfahren
  • Solversteuerung
  • Tipps zur Zeitschrittsteuerung
  • Definition transienter Lastsignale
  • Beschreibung im Zustandsraum: genauere Systemmodelle durch modale Reduktion
  • Demonstrator: Auswertung transienter Analysen mittels ACT Extension "XY-Plotter"
  • Übung: Torsionsschwingungen an einem Rotorprüfstand simulieren
  • Übung: Spannungsberechnung an einem einfachen Schmiedehammermodell

M11: Simulationen beschleunigen – Tipps und Tricks

  • Performance bzw. Genauigkeit steigern mittels der Methode der „Residual-Vectors“
  • Substructuring mit Hilfe von Craig-Bampton Superemelenten: dynamische ​Reduktion einzelner Bauteile mittels CMS-Methode (Component Mode Synthesis)

 

M12: Ausblick auf weiterführende Fragestellungen in der Strukturdynamik

  • Ausblick auf Fluid-Struktur-Interaktion (FSI) bei Schwingungsberechnungen mit angekoppeltem Fluid
  • Demonstrator: Modalanalyse eines mit Wasser gefüllten Behälters
  • Möglichkeiten zur freien Gestaltung, Fragen zu Ihrem nächsten Projekt,  Probieren und Vertiefen der erworbenen Fertigkeiten. Nehmen Sie sich Zeit und wiederholen Sie das Gelernte mit Unterstützung des Referenten.

 

 


HINWEIS

​Dieses Seminar ist ebenfalls als inhaltlich identisches "eLearning Seminar" buchbar.

ERGÄNZENDE VERANSTALTUNGEN