Die Software alaska ist zunächst ein allgemeines Werkzeug zur Modellierung und Simulation der Dynamik mechanischer/mechatronischer Systeme. alaska wird am Institut ür Mechatronik in Chemnitz entwickelt. Mit dem Erweiterungsmodul alaska/Wind erhält alaska Funktionalitäten die erforderlich sind, um das dynamische Verhalten von Windkraftanlagen (WKA) mit dem Ziel zu simulieren, die resultierenden Belastungen zu ermitteln. Bestandteile von alaska/Wind sind u.a. Komponenten zu Beschreibung der aerodynamischen Umgebungsbedingungen und der Berechnung der daraus resultierenden, an der WKA angreifenden Windkräfte sowie ein Basis-WKA-Simulationsmodell. Inhalt des Vortrages ist es zu zeigen, wie dieses Basis-Simulationsmodell vom Anwender, also vom Entwickler/Hersteller von Windkraftanlagen, an seine spezifischen Anforderungen angepasst wird, wie es in seinen Produktentstehungsprozess eingebunden wird und wie mit dem Einsatz der alaska- Komponente alaska/DC (DistributedComputation) weitestgehend automatisch auf der Basis mehrerer Tausend Simulationsrechnungen Design-treibende Belastungen ermittelt werden.

Am Beispiel der Berechnung von Schockantwortspektren werden in dem Vortrag verschiedene Möglichkeiten aufgezeigt, um mit Mathcad den linearen Oszillator zu simulieren. Neben dem klassischen Lösungsblock von Mathcad wird gezeigt, wie sich auch in Kommandozeilenbefehlen Parameter für die transiente Differenzialgleichung unterbringen lassen. Der Vortrag zeigt, wie Schockspektren für beliebige Anregungen ermittelt werden können, indem die transiente Differezialgleichung für verschiedene Eigenfrequenzen aber für die identische Anregung berechnet wird. Neben der rein numerischen Simulation wird auch ein Ansatz vorgestellt, der sich direkt auf die Variation der Konstanten stützt.

Seit einigen Jahren hat sich Mathcad als universelle Mathematiksoftware an vielen Universitäten, Instituten und in Unternehmen bewährt. An der Professur Maschinenelemente der TU Chemnitz wird Mathcad derzeit u.a. bei der Entwicklung einer vollkommen neuartigen Riemenscheibenkupplung für PKW-Kältemittelverdichter eingesetzt. Hierfür wurde ein mathematisches Modell entwickelt, mit dem sich die Bauteilbelastungen sowie die dynamischen Vorgänge in der Kupplung simulieren lassen. Bei der Analyse und Optimierung solcher technischen Systeme besteht häufig der Wunsch, die Bewegung der Bauteile und die wirkenden Kräfte direkt in Mathcad dreidimensional zu visualisieren, ohne dass dafür ein CAD-System benötigt wird. Im Vortrag werden benutzerfreundliche Funktionen präsentiert und anhand einiger Beispiele live vorgeführt, mit denen dies möglich ist. Des Weiteren wird gezeigt, wie diese Funktionen bei der Entwicklung der genannten Riemenscheibenkupplung eingesetzt wurden.

Das Fräsen der Nutkurve von Zylinderkurvenkörpern räumlicher Kurvengetriebe erfolgt durch das Nachstellen des Bewegungsablaufs des Kurvengetriebes. Anstelle der Rolle fährt ein Fräser mit gleichem Durchmesser die Bahnkurve ab und erzeugt so die Nut. Die entstehende Hüllfläche entspricht der Hüllfläche des Kontaktes zwischen Rolle und Kurvenflanke. Durch den Verschleiß des Fräsers wird diese Übereinstimmung nicht mehr gewährleistet. Abhilfe schafft hier nur eine Fertigung mit beliebig kleinerem Fräserradius. Die theoretische Grundlage dieses Problems, die im Zusammenhang mit der Berechnung der Hüllkontur räumlicher Kurvenkörper steht, wird im Beitrag aufgezeigt und unter dem Einsatz von Mathcad realisiert. Die hier vorgestellte Methode benutzt die Hüllfläche als Referenz zur Ermittlung der Fräserbahn. Die in Mathcad notwendigen Berechnungsansätze werden aufgezeigt und die Abfolge mit den Ergebnissen an einem Beispiel demonstriert.

Zur Beschreibung von realen Prozessen werden oft Differentialgleichungen herangezogen. Liegen nun Messdaten von diesen Prozessen vor, so sollen auch die Parameter im mathematischen Modell so gewählt werden, dass diese den Messungen entsprechen. Dieser Vortrag zeigt, wie dies in Mathcad mit der Funktion genfit realisiert werden kann.

- TEDATA bietet mit MDESIGN die Deutschlandweit größte Bibliothek von Maschinenelement-Berechnungen an. - Mit Hilfe von Mathcad E-Book wird ein Teil dieser Bibliotheken auch MC-Kunden zur Verfügung gestellt. - Vermarktung von Mathcad-Sheets (Pakete über Online-Shop) - Vorhandene und geplante Berechnungen - Beispiel Mathcad-Sheet (Aufbau, Funktionalitäten)

- Einführung in das Projekt Solar Impulse (Entstehung, Herausforderung, Errungenschaften) - Beschreibung der eingesetzten Software Tools zur Entwicklung des Flugzeuges - Fallbeispiele für den Einsatz von Mathcad

Das Systemverhalten eines Einsteckvorganges und anschließenden Haltevorganges soll bestimmt werden. Bei den zu untersuchenden Komponenten sollen die Einpresskraft und die Haltekraft einem gewünschten Systemverhalten entsprechen. Zur Einstellung des gewünschten Systemverhaltens werden die Geometrieparameter variiert. Zuvor wird das Werkstoffverhalten der Komponenten kalibriert. Die vorliegende Spannungs-Dehnungs-Kurve aus einem Zugversuch wird benötigt zur Beschreibung eines Werkstoffverhaltens. Bei dieser Fragestellung geht es um die Parameteridentifikation für ein nichtlineares Materialmodell aus Ansys Workbench. Die Ergebnisse der Zugversuche werden als Referenzsignale in das Signal Processing eingelesen. Die in diesem Materialmodell vorhandenen Materialparameter sind so anzupassen, dass die numerischen Ergebnisse möglichst gut mit den experimentell gewonnenen Daten aus den Versuchen übereinstimmen.

Zusammenfassung Herr Merz: - Auf Basis von gerechneten Stützstellen können beliebige Flachzapfengeometrien innerhalb des Stützbereichs über den Ansatz {Durchmesser^3} umgerechnet werden. - Einfaches und schnelles Programm zur Bestimmung der Vergleichsspannung im Übergang vom Flachzapfenquerschnitt auf Rundquerschnitt - Ergebnisse stimmen sehr gut mit FE-Analysen überein. Zusammenfassung Herr Münker: Ausgehend von einem 2D-FEM-Modell werden mit dem FEM-Programm MSC.Marc der Wärmeeintrag in eine Rolle sowie die transienten Temperatur- und Spannungsfelder berechnet. Anschließend werden vergleichende 2D-FEM-Berechnungen mit den Programmen Mechanica Thermal und Structure durchgeführt. Die Erweiterung auf 3D-FEM-Berechnungen und die Ermittlung der Wärmespannungen in der Rolle schließen den Vortrag ab.

Zusammenfassung Herr Meyer: Mittels Creo/Mechanismus und Creo/Mechanica können Koppelgetriebestrukturen ganzheitlich simuliert und analysiert werden. Die ganzheitliche Getriebeauslegung [Ber08] in Creo weißt jedoch Funktionalitäten bedingte Grenzen bei der Analyse hochdynamischer Prozesse auf. Dem zufolge sind in Mechanica keine gekoppelten Mehrkörper- und FE-Simulationen möglich. Um die in RecurDyn vorhandenen Funktionalitäten zur gekoppelten Simulation auf ein bestehendes Creo- Modell [Den11] [Ber08] in guter Näherung zu verwenden, wurde eine verifizierte Methode entwickelt. Wesentliche Bestandteile dieser Herangehensweise sind die Implementierung des Koppelgetriebes in RecurDyn und die Konvertierung einer bestehenden Mechanica-Bauteilvernetzung. Die Bauteilvernetzung erfolgt über den Creo/Mechanica/FEM-Modus. Zu den möglichen Elementformen werden kurze Erläuterungen gegeben. Die Konvertierung erfolgt außerhalb eines FEM-Tools in ASCII-Files. Dies ermöglicht die Verwendung RecurDyns als "Addon" für Creo. Die Ergebnisverifikation wird mittels einer analytischen Gegenrechnung der Gelenkkräfte erreicht. Zum Abgleich der Spannungs- und Verschiebungsverläufe beider FEM-Tools wird vorab eine Definition der jeweils verwendeten p- und h-Methode gegeben. [Klo09]. Anhand einer beispielhaften Getriebestruktur werden Aufbau-, Simulations- und Analyse-Schritte dargestellt und Ergebnisse ausgewertet. Dabei wird im speziellen auf resultierende Spannungsunterschiede bei der FEM-Analyse im Zusammenhang mit der jeweiligen Vernetzungsmethode eingegangen [Reu10]. [Ber08] Berger, M.; Jakel, R.: Ganzheitliche Getriebeauslegung. - Darmstadt : PTC Anwendertreffen, 2008 [Den11] Berger, M.; Denninger, D.: Entwurf und Auslegung eines neuen nichtlinearen Antriebskonzeptes mittels Creo Elements/Pro; Saxsim 2011 [Klo09] Kloninger, P.: Pro/MECHANICA verstehen lernen: Ab Version Wildfire 4.0. - Springer, 2009 [Reu10] Reul, S.: Numerische Qualität von FEM-Analysen: Vergleich der h- und p-Methode, Vortrag 2. Norddeutsches Simulationsforum 2010 Zusammenfassung Herr Eiselt: Modellbildung ausgehend von ProE-Daten zur Gesamtsystemsimulation mit RecurDyn