Crash | Nichtlinear

 

Crash- und weitere komplexe Simulationen

Crash-Simulationen sind hoch dynamisch und auf Energie-Absorption ausgerichtet. Mit ähnlichen Verfahren werden auch weitere komplexe Simulationen realisiert, welche die Verwendung von nichtlinearen Materialgesetzen für Metalle, Kunststoffe und Gummi erfordern. Dank der Verwendung von Digimat werden auch anisotrope Eigenschaften von faserverstärkten Spritzgussbauteilen in der Simulation berücksichtigt. Nichtlinear mechanische Beanspruchungen können mit transient thermischen Vorgängen gekoppelt untersucht werden.

Digimat: Berücksichtigung der Faserausrichtung bei der Simulation von Spritzgussteilen

Der klassische Konstrutionsansatz von spritzgegossenen Bauteilen aus Kunststoff lässt den Herstellungsprozess ausser Acht. Gerade bei kurzfaserverstärkten Spritzgussteilen beeinflusst die Herstellung und Produktion aber das spätere Verhalten. Der Herstellungsprozess kann die Mikrostruktur und damit auch das Verhalten unter Belastung ändern. Die unterschiedliche Orientierung der Fasern führt sowohl zu einer signifikanten Variation der lokalen Materialsteifigkeiten als auch zu anisotropem Verhalten. Aus diesem Grund muss eine realistische Simulation den Herstellungsprozess als Grundlage nehmen, die daraus resultierenden Eigenschaften auf Materialebene ableiten und diese dann auf die Bauteilebene übertragen. Die von pinPlus ag verwendete Softwarelösung Digimat kann genau das leisten.

Digimat ermöglicht es, den Spritzguss in der Strukturmechanik über eine anisotrop nichtlineare Materialbeschreibung zu berücksichtigen. Mit den virtuell spritzgegossenen Bauteilen können strukturmechanische Berechnungen unter Berücksichtigung der prozessabhängigen, lokalen Glasfaserorientierung durchgeführt werden. Digimat generiert Mikrostrukturen und erlaubt, diese in Finite Elemente (FE)-Solvern wie zum Beispiel MSC.Marc im Detail zu untersuchen. So lassen sich aus der Simulation für das anisotrope makroskopische Verhalten auf Bauteilebene wertvolle Erkenntnisse gewinnen.

Weitere Details zu Digimat finden Sie auf der Seite des Softwareherstellers MSC.Software

Image
gemappte Faserorientierung für anisotrope Berechnung. links: FE-Baugruppenmodell mit Faserorientierungen rechts: Moldflow-Einzelteilmodell als Quelle der Faserorientierungen.
Belastungs Simulation
Prozesssimulation: Berechnung des Schweissverzugs. Die Deformationen sind überhöht dargestellt.
 
Wir entwickeln Simulationsmodelle von mechanischen, thermo/mechanischen oder multi-physikalischen Vorgängen, wie Crash, Dichtheitsverhalten, Kriechen und Relaxieren von Elastomerbauteilen. Die Entwicklung von virtuellen Prüfständen und digitalen Zwillingen von mechanischen und thermo/mechanischen Systemen und Komponenten werden immer wichtiger. Montage- und weitere Prozesssimulationen aus Produktion und Versuch gehören ebenfalls zum Angebot.
Belastung
Crash-Simulation eines Schneepflugs
Glas
Durchstech-Simulation einer Medikamentenverpackung