Das Verbinden der Konstruktions- mit der Simulationsdisziplin für Mehrkörpersimulationen ermöglicht es, Produkte in der Konstruktionsumgebung zu gestalten und anschließend in der Simulationsumgebung unter gewünschten Einflüssen auszulegen. Disziplinübergreifende Kommunikation zwischen entsprechenden Softwareprodukten erfolgt meist indirekt, manuell und unter Integritätsverlusten. Zwischen verschiedenen CAD Systemen und MATLAB besteht keine direkte Verbindung, weshalb die SANEON GmbH zusammen mit dem Institut für Flugsystemdynamik der Technischen Universität München eine Schnittstelle zum automatischen, bidirektionalen und integritätsverlustfreien Austausch zwischen den Systemen entwickelt hat. So kann in MATLAB und Simscape Multibody (früher SimMechanics) vollautomatisiert ein Mehrkörpersimulationsmodell auf Basis eines CAD-Modells aufgebaut werden. Darüber hinaus können Daten zurück an die CAD-Umgebung gesendet werden und somit Daten bidirektional ausgetauscht werden. Das hieraus entstandene Alleinstellungsmerkmal des vollautomatisierten und bidirektionalen Austausches unserer Innovation ist ein Novum auf dem Markt. Mit CASIN (Computer Aided Simulation INterface) stellen wir eine neuartige Plattform bereit, die Ihnen den domänenübergreifenden Transfer von CAD-Daten zwischen Konstruktions- und Simulationsumgebung erlaubt. So kann auf Bauteil- und Baugruppeninformationen per Knopfdruck unmittelbar in MATLAB zugegriffen werden. Benutzerdefinierte CAD-Parameter können aus MATLAB heraus modifiziert werden. Somit ist die Grundlage für einen iterativen Datenaustausch zwischen den Disziplinen geschaffen.

Viele Arbeitsprozesse in der Bau- und Fördermaschinentechnik, Lebensmittelindustrie oder Verfahrenstechnik sind gekennzeichnet durch die Interaktion mit Schüttgütern. Beispiele hierfür sind die Gewinnung und der Transport von Erd- und Rohstoffen sowie die Verarbeitung von Getreide, Mais, Pellets oder Granulaten. Zur Abbildung der partikel-mechanischen Vorgänge hat sich die Diskrete Elemente Methode (DEM) als geeignetes Simulationsverfahren etabliert. Für eine prospektive Analyse der Wechselwirkungen zwischen Schüttgut und Maschine ist es notwendig diese Methodik mit einem domänen-übergreifenden Systemmodell zu verknüpfen. Es wird eine Lösung vorgestellt, welche eine geschlossene Modellierung und Simulation der DEM in der Software SimulationX ermöglicht.

Die Stanzbiopsie ist ein etabliertes minimalinvasives Verfahren im Rahmen der interventionellen Diagnostik, bei der Proben menschlichen Gewebes für histologische Untersuchungen zur Erkennung bzw. zum Nachweis u. a. karzinogener Gewebe entnommen werden. Zur Gewebeentnahme wird ein zweiteilig aufgebautes Nadelsystem in das Zielgewebe eingeschossen. Bei der Beobachtung dieses Prozesses sind auffällige Nadelablenkungen des Systems erkennbar. Ursächlich dafür sind die an der Nadelspitze unsymmetrisch angreifenden Kräfte in Verbindung mit der geringen Biegesteifigkeit des Nadelsystems. Im Rahmen eines öffentlich geförderten Projektes konnten an realitätsnahen Gewebephantomen experimentelle Untersuchungen zur Quantifizierung der Nadelablenkungen durchgeführt sowie ein mathematischer Ansatz zur Simulation dieses Effekts entwickelt werden. Darauf aufbauend wurde ein neuer Nadelschliff entwickelt, der eine wesentliche Verbesserung des aktuellen Status bringt. / Biopsy is an established method of the minimally invasive medicine to take human tissue samples for examination determining the presence or extent of a disease. Frequently applied method to detect a prostate or breast cancer is the punch biopsy. The components of the used devices include an inner needle with a notch sampling the tissue and an outer cannula to cut the tissue. During the biopsy, the doctor inserts the needle system into the human tissue under supervision by sonography to support the needle steering. After pushing the trigger, the components of the needle system move successively and penetrate the desired area. The device consists of a two-part spring mechanism to generate the needle movement. Observations of the needle movement by a highspeed camera shows a considerable deflection of the needle tip which makes tapping and tissue sampling more difficult. This is caused by unbalanced forces acting on the needle tip and the low bending stiffness of the needle. Publicly financed experimental studies in the quantification of the needle deflection were undertaken and a mathematical approach for the simulation of these effects was developed. The model, which consists of a flexible needle and a parameterized tissue model, is implemented in the multibody simulation software Recurdyn.

Für jeden am Entwicklungsprozess Beteiligten ist es wichtig möglichst früh das Konzept zu verstehen und bewerten zu können. Die Anforderungen an eine Simulationssoftware hierfür sind die elegante Einbindung in die CAD Umgebung, die einfache Handhabung und natürlich die Verfügbarkeit einer genauen Lösung von Magnetik, Strömung, Festigkeit und Kopplungen. ANSYS AIM erfüllt genau diese Wünsche. ANSYS AIM basiert auf den validierten Solvern von ANSYS Mechanical, ANSYS CFD und ANSYS Maxwell und bietet in einer einheitlichen Umgebung einen leichten und modernen Einstieg in die Multiphysicssimulation. Das ist der Schlüssel, um während der Konstruktion die Produkteigenschaften zu verstehen und optimieren zu können. Im Rahmen des Vortrages verschaffen wir uns einen Überblick über die Breite der Anwendungen: - Bewertung von Kühlkonzepten - Bestimmung des Druckabfalls in Armaturen - Festigkeitsbewertung in Baugruppen - Thermische Auslegung stromdurchflossener Bauteile - Elektromagnetische und thermische Beurteilung von Spulen http://www.cadfem.de/produkte/ansys/ansys-aim.html

Die quantitative Abschätzung des Einflusses geometrischer Abweichungen auf die Betriebseigenschaften von Maschinenelementen stellt für die Produktentwicklung einen wesentlichen Bestandteil zur Sicherung der Funktionalität dar. An einem radialen zylindrischen Gleitlager wird gezeigt, wie der Einfluss der Rundheit in Form eines Gleichdickes die Betriebsparameter verändert. Durch die Simulation mit ALP3T und die Auswertung der Ergebnisse mit MATLAB kann eine mögliche Vorgehensweise für den Umgang mit Formabweichungen bei der Entwicklung und der Qualitätssicherung aufgezeigt werden. Ferner gilt es andere geometrische Abweichungen (Position, Richtung) zu untersuchen, um die Funktionalität des Gesamtsystems sicherzustellen.

Es wird ein auf der Submodelltechnik basierender Ansatz vorgestellt, mit dem Cord-Elastomer-Verbunde, speziell die Balgwände von Luftfedern, einer detaillierten FE-Analyse zugänglich gemacht werden können. Dieser Ansatz beinhaltet ein Globalmodell, das die gesamte Luftfeder abbildet, und zwei Submodelle, die sich auf bestimmte Ausschnitte der Balgwand konzentrieren.

Es wird ein Überblick über die Bedeutung des Übergangswiderstandes beim Pressschweißen, sowie dessen physikalische Ursachen gegeben. Ausgewählte etablierte und neuere Ansätze der mathematischen Beschreibung des Übergangswiderstandes und deren Charakteristika werden dargestellt und charakterisiert. Im Vergleich wird der empirische Ansatz des KMK-Modells des Übergangswiderstandes dargestellt und dessen Implementierung in das FEM- Programmsystem erläutert. Ein Anwendungsbeispiel belegt die Qualität der mit dem Modell durchführbaren Simulationen, und zeigt daraus resultierende vertiefte Bewertungsmöglichkeiten des Schweißvorganges auf.

Wie hoch ist die Leistungsdichte, Energieeffizienz, Fahrdynamik oder der Fahrkomfort? Wie wirken unterschiedliche, physikalische Systeme zusammen und wie können die mechatronischen Zusammenhänge verständlich dargestellt werden? Solche und andere Fragestellungen tauchen im Entwicklungsprozess immer wieder auf und lassen sich nur schwer zufriedenstellend beantworten. Die Systemsimulation liefert da einen effizienten Ansatz, welcher es dem Entwicklungsingenieur ermöglicht bereits in der Konzeptphase virtuelle Prototypen zu erstellen. Mit diesen kann dann das physikalische Verhalten simuliert, analysiert und anschließend optimiert werden. Dadurch ergibt sich bereits in den frühen Phasen der Produktentwicklung die Möglichkeit, alle zukünftigen Entscheidungen auf einer validen Basis zu treffen. ESI ́s SimulationX liefert für diese Anwendungsfälle eine umfassende softwaretechnische Lösung. Besonders im Bereich der E- Mobility sowie ihrer Peripherie ermöglicht die Software mit seinen anwendungsspezifischen Modellbibliotheken eine ganzheitliche Betrachtung.

In diesem Beitrag wird am Beispiel von Flanschverbindungen dargestellt, wie Simulations- und Berechnungsmodelle wissensbasiert aufgebaut und verknüpft werden können. Dies führt zu einer teilautomatisierten Auslegung. In einem weiteren Schritt wird eine Methode zur Optimierung der Flanschverbindung vorgestellt. Hierbei wurden Parameter identifiziert, die zur Optimierung geeignet sind. Die prototypische Implementierung der beiden Methoden erfolgte im CAD-System Siemens NX10 (Siemens PLM Software).

Von der ersten Idee bis zur Auslieferung eines Produktes laufen verschiedene Prozesse ab, die koordiniert und optimiert werden, um Produkte schnell zur Marktreife zu entwickeln. Die Digitalisierung von Prozessen sowie eine firmenweit einheitliche Datenplattform sind in der Produktentwicklung zwingend notwendig. Digitaler Zwilling, und PLM rücken in den Fokus. Die Herausforderung der Industrie liegt in der Optimierung von Produkten. Wo beginnt die Optimierung? Während der Konstruktion greifen verschiedene Optimierungstools in die Entwicklungsphase ein. Skalierbare FEM-Tools ermöglichen konstruktionsbegleitende Analysen. Verschiedene Konstruktions-Tools in der CAD-Lösung sparen Zeit und Kosten. Die Konstruktion der nächsten Generation Generative Konstruktion – bei der Modellerzeugung werden die Vorteile der additiven Fertigung einbezogen und somit die Bauteilkonstruktion optimiert. Reverse Engineering bietet die Möglichkeit direkt mit Facettendaten zu arbeiten und Flächen zu generieren. Convergent Modeling bietet die nahtlose Kombination von „B-Rep“-Volumen und „Facetten“-Modellen. Solid Edge Portfolio - die Zukunft der Produktentwicklung Solid Edge Apps erweitern den Funktionsumfang. Auf bestimmte Marktsegmente entwickelte Applikationen runden die Anwendungsmöglichkeiten ab.