Der Beitrag gibt branchenübergreifend anhand unterschiedlicher Beispiele einen Einblick in die Themenfelder und jüngsten Forschungs- und Entwicklungsprojekte der Professur Montage- und Handhabungstechnik der TU Chemnitz. Ausgehend von eigenen und kommerziellen Softwaretools, wie MOCAD, GeoGebra und SimulationX, wird deren Einsatz, aufgabenspezifische Nutzung sowie Weiterentwicklung für nichtlineare Antriebssysteme beschrieben. Exemplarisch ausgeführt sind hierbei Forschungsergebnisse von Flecht- und Wirkmaschinen zur Herstellung neuartiger Produkte. Neben innovativen kinematischen Lösungsansätzen für diese Textilmaschinen spielen branchenübergreifend auch Zuführerfordernisse, wie z. B. durch eine, in dieser Art erstmals realisierte, hochfrequente Bolzenzuführung beschrieben, eine wesentliche Rolle.

- Luft- und Kriechstreckenberechnung in 3D-CAD-Daten - Neue, umfassendere Funktionalität in CCX - CCX löst Spark Analysis Extension ab - AutoCrea - Mehr Sicherheit im Entwurf von elektronischen Komponenten - Rasante Beschleunigung in der Geometrieauslegung zur Vermeidung von Risiken durch Luft- und Kriechstrecken - Deutliche Wertschöpfung schon in der Produktentwicklung in der Auslegung von elektronischen Komponenten

- Creo 5.0 enhancements - New extensions: Creo Flow Analysis, Topology Optimization - Futures

Im Vortrag werden die Möglichkeiten der Modellierung und Verwendung flexibler Körper in Produkten der alaska-Softwarefamilie, die am Institut für Mechatronik e.V. entwickelt werden, vorgestellt. Die alaska-Softwarefamilie umfasst neben dem alaska/ModellerStudio, einer Mehrkörperdynamik-Simulationsumgebung für die allgemeine Verwendung, auch anwendungsspezifische Simulationswerkzeuge mit Fokussierung auf eng begrenzte Einsatzgebiete. Im Interesse realitätsnaher Simulationsergebnisse werden in der Mehrkörperdynamik neben starren Körpern und idealen Gelenken verstärkt elastisch verformbare Körper und nachgiebige Gelenke verwendet. Je nach Einsatzgebiet und Simulationsziel (hohe Genauigkeit, hohe Performance) kommen unterschiedliche Verfahren der Beschreibung flexibler Körper zum Einsatz. Diese werden im Vortrag diskutiert, präsentierte Anwendungsbeispiele illustrieren die Verwendung.

Die additiven Fertigungsverfahren eröffnen durch ihre größere Designfreiheit viele Möglichkeiten um neues Leichtbaupotential in der Bauteilauslegung zu erschließen. Dabei wächst das Bewusstsein der Ingenieure für die Synergien der Physik- getriebenen Topologieoptimierung mit den freien Gestaltungsmöglichkeiten der additiven Fertigung. Diverse Anwendungsbeispiele aus verschiedenen Industriezweigen zeigen, dass dieses Potential branchenübergreifend einsetzbar ist. Durch Topologieoptimierung alleine wird das Potential der Additiven Fertigung jedoch noch nicht ausgeschöpft. Zusätzliches großes Leichtbaupotential bietet auch die Verwendung von gleichmäßigen oder adaptiven Gitterstrukturen. Durch diese kann eine Gewichtsreduktion am Bauteil realisiert werden ohne das ursprüngliche Design optisch zu verändern. Für die Validierung dieser hochkomplexen Gitterstrukturen kann heute dank der neuen Technologie ANSYS Discovery Live auf ein aufwendiges Vernetzen verzichtet und damit eine Bewertung des Designs ‚on the fly‘ erreicht werden. Des Weiteren ermöglichen neue Werkzeuge in ANSYS eine a priori Bewertung von prozessbedingten Formabweichungen der Geometrie bei additiver Fertigung. Verformungen während des Bauprozesses können zu einem Abbruch desselben führen, während Verformungen und Eigenspannungen im fertigen Bauteil zu Abweichungen von der gewünschten Geometrie und Funktionalität führen können. Hier hilft die AF-Prozesssimulation das Verständnis der Prozesse zu erweitern und entsprechende Gegenmaßnahmen zu treffen. In diesem Vortrag werden die genannten Aspekte an praktischen Beispielen gezeigt und diskutiert.

◦ The strength verification according to FKM with FEM results is time-consuming and requires a separate tool, e.g. KISSsoft. ◦ The strength verification was so far only carried out at individual points of the model. The selection of verification points is usually based on the equivalent stresses. The following influences can not or not sufficiently be considered. ▪ Locally different limit value of strain or plastic notch factor ▪ The location of the most critical combination of stress amplitude and mean stress ▪ The local stress gradient ◦ femMeshFKM was developed from ZF for railway applications (IX), where FEM calculations are performed with Permas. Postprocessing was done in Hyperworks. ◦ For ZF Test Systems, femMeshFKM has been extended to use Creo Simulate data. The postprocessing can be done also in Simulate.

Durch die neue Schweißfunktionalität in Creo 4, welche es ermöglicht Schweißnähte als Volumengeometrie zu modellieren, entstehen viele neue Möglichkeiten zur Berechnung der Spannungen innerhalb der Schweißnähte. Damit einhergehend entstehen neue Möglichkeiten zur Berechnung und Evaluierung dieser Schweißnähte nach den Richtlinien der FKM. Die Berechnung anhand der FKM-Richtlinien soll hierbei anhand der zwei Simulationstools Creo Simulate und Ansys Simulation dargestellt werden.

Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick zu möglichen Anwendungsbereichen von Systemsimulation bei der Maschinenentwicklung und stellt einige Beispiele und Ergebnisse aus diesen Bereichen vor. Ausgehend von einfachen Grundmodellen zeigt dieser Beitrag, wie mithilfe von Systemsimulation einzelne Antriebsachsen als auch gesamte Anlagenmodelle generiert werden können. In diesem Zusammenhang können anwendungsspezifische Besonderheiten des jeweiligen Maschinentyps berücksichtigt werden. Dazu zählen die Wechselwirkungen zwischen Prozess und Maschinenverhalten sowie die Anzahl und Ausprägung, bspw. mechanisch oder elektromechanisch, der aktiven Antriebsachsen. Von der Antriebsauslegung über die virtuelle Inbetriebnahme bis hin zur Zustandsüberwachung im Betrieb werden die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten des Systemmodells betrachtet und zugehörige Entwicklungsaufgaben eingeordnet.

Die FKM-Richtlinie dient dem Festigkeitsnachweis im Maschinenbau und verwandten Bereichen. Ihre Anwendung kann immer dann vereinbart werden, wenn keine spezielle Norm anzuwenden ist. Sie beschreibt die Nachweisführung für statische und zyklische Lasten an Bauteilen aus Stahl und Aluminiumwerkstoffen. Der Festigkeitsnachweis nach FKM-Richtlinie läuft stets nach dem gleichen Schema ab: -> Ermittlung der Werkstoffkennwerte -> Festlegung der Sicherheitsfaktoren -> Ermittlung der Beanspruchung -> Ermittlung des Auslastungsgrades Mit „FKM inside ANSYS“ steht dem ANSYS-Anwender ein Werkzeug zur Verfügung, das bei der richtlinienkonformen Nachweisführung unterstützt. Dabei erfolgt der Nachweis nicht geschweißter Volumenbauteile mit örtlichen Spannungen und der Nachweis geschweißter Volumenbauteile nach dem Strukturspannungskonzept. Insbesondere für zyklische Belastungen ist das Auffinden der Nachweisstellen – also der maximal beanspruchten Positionen – nicht immer trivial. Hier hilft „FKM inside ANSYS“, durch vollflächige Visualisierung des Auslastungsgrades auf den zu untersuchenden Bauteilen diese Positionen sicher zu bestimmen und zu bewerten. Es ergeben sich gegenüber einem manuellen Nachweis folgende Vorteile: -> Schnelle und einfache Definition der Nachweisparameter -> Schnelle Durchführung von Parameterstudien -> Schnelles und sicheres Auffinden der maximal beanspruchten Stellen -> Erleichterte Ergebnisinterpretation durch Visualisierung des Auslastungsgrades -> Automatische Berichterstellung an den Nachweispositionen

Der Vortrag erläutert die Anwendung der Spritzgießsimulation mit der kommerziellen Simulations-Software Cadmould®. Zu Beginn wird der Hintergrund der Arbeitsweise der Software erläutert und die möglichen Restriktionen aufgezeigt. Es wird auf die Besonderheit des patentierten 3D-F Verfahrens der Firma Simcon eingegangen. Im Anschluss erfolgt die Betrachtung der Anwendung von Cadmould® an einem konkreten Produktbeispiel.