FEM Simulation
Mit fortschreitender Konstruktion ist es möglich, die Eigenschaften der Objekte per FEM anhand der erstellten CAD Daten zu simulieren. Das beschleunigt die Optimierung der Produkte und ermöglicht, von Beginn an wirtschaftliche Teile zu konstruieren.
Neben der entwicklungseigenen Nutzung bietet Padelt-Engineering FEM Simulationen als eigenständige Dienstleistung an. Damit unterstützen wir Ihre Entwicklungsarbeiten mit genau den Arbeiten, die Sie evt. nur gelegentlich benötigen und deshalb auslagern möchten. Spezialisierte Ingenieure erledigen diese Arbeiten routiniert und fachmännisch.
FEM Simulationen von Padelt-Engineering verkürzen aber nicht nur die Entwicklungszeit, sie können auch direkt die zukünftigen Produkteigenschaften verbessern. Das Gewicht von Bauteilen kann unterstützt durch FEM Simulationen auf das technisch optimale reduziert werden, Formen und Strukturen können anwendungsspezifisch optimiert werden.
Padelt-Engineering bietet folgende finite Elemente Analysen an:
- FEM Analyse statischer Systeme (hier immer links nach unten an die richtigen Stellen setzen)
- Analyse von Bauteilen bei Wärmeeintrag und unterschiedlichen Temperaturen mittels FEM Simulationen
- Erstarrungen und Schwindungen mit FEM untersuchen
- Schwingungsanalyse mit der Finiten Elemente Methode
- Strömungssimulationen und Simulationen von Strömiung Struktur Wechselwirkungen: SSW
- Schwindungs- und Erstarrungssimulation mittels FEM
FEM Analyse statischer Belastungszustände von Bauteilen
Die tatsächliche Belastung komplexer dreidimensionaler Konstruktionen lässt sich i.d.R. nicht mehr einfach vorhersagen. Flächige Krafteinträge in strukturierte Bauteile oder Freiformobjekte verlangen eine integrative Betrachtungsweise von Bauteilen. Die moderne FEM Analytik gibt uns dazu ein effektives Werkzeug in die Hand. Hiermit werden bei Padelt-Engineering das Belastungsverhalten für jedes Volumenelement von Bauteilen, Verformungs-, Riss-, Knick- und Kriechverhalten beliebig komplexer Bauteile vorhergesagt – am Rechner und vor der Fertigung des ersten Prototypen. Anschauliche Visualisierungen zeigen Zonen besonderer Belastung und unterstützen so in jedem Schritt der Konstruktion eine effektive Arbeit. Die FEM Analysen von Padelt-Engineering reduziert die Anzahl Ihrer Otimierungsschleifen bei der Produktentwicklung, erhöht die Standsicherheit und Lebensdauer Ihrer Produkte.
Analyse von Bauteilen bei Wärmeeintrag und unterschiedlichen Temperaturen mittels FEM Simulationen
Funktionale Bauteile sind an unterschiedlichen Stellen oft unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt. Oder sie erzeugen selbst Wärme, die über die Körperleitung im System verteilt wird.
Diese häufig komplexen Wärmeeintrags- und Wärmeleitungsprozesse führen zu Temperaturverteilungen in Bauteilen, die schwer funktional kalkulierbar und in Ihren Auswirkungen schwer abschätzbar sind. Moderne Bauteile werden darüber hinaus immer komplexer, vereinen in sich immer mehr Funktionen. Daraus ergeben sich einerseits Verformungen und andererseits Spannungsverteilungen im Material: Beide Effekte haben einen erheblichen Einfluss auf die Haltbarkeit und Funktionalität der Bauteile.
Mit der finiten Elemente Methode können die Ingenieure von PÜadelt-Engineering diese Einflüsse für alle Volumenelemente von Bauteilen vorhersagen. Zeitlich konstante und –veränderliche Temperaturverteilungen in komplexen Bauteilen können veranschaulicht und verstanden werden. Durch Temperaturdifferenzen hervorgerufene Spannungen können konstruktiv minimiert werden.
Schwindungs- und Erstarrungssimulation mittels FEM
Beim Erstarren und Abkühlen von Spritzgussteilen treten neben undgewünschten Einfallstellen oft Verzüge und Verformungen auf, die die Maßhaltigkeit von Produkten beeinträchtigen.
Padelt-Engineering setzt vor der Werkzeugkonstruktion FEM Simulationen ein, um diese negativen Einflüsse zu minimieren. Durch den Wegfall von Iterationsstufen bei der Werkzeugauslegung und Teilebemusterung trägt dieses Vorgehen wesentlich zur Verkürzung von Produkteinführungen und Senkung von Werkzeugkosten bei.
Dynamische und Schwingungsanalyse mit der Finiten Elemente Methode
Bewegte Funktionsbauteile sind immer einem dynamischem Krafteintrag und diversen periodischen Anregungen ausgesetzt. In jedem Falle sind zunächst einmal Resonanzeffekte mit den Eigenfrequenzen von Bauteilen durch Energieeintrag von anderen Systemkomponenten aus funktioneller Sicht zu verhindern. Eine weitere bedeutende Rolle kommt der Minimierung von Schallemissionen durch geschickte Konstruktionen zu. Leise Systeme erzielen nachhaltig wesentlich höhere Erlöse als funktionsgleiche lautere.
Hierzu können dynamische FEM Simulationen schnell wichtige Erkenntnisse liefern.
Andererseits kann es durch periodisch auftretende lokalen Spannungsspitzen in Bauteilen zu dauerhaft schädigenden Materialveränderungen kommen. Solche Spannungsspitzen gilt es konstruktiv auszuschließen. Hierbei unterstützen dynamische FEM Simulationen von Padelt-Engineering, bei denen für jeden Bewegungszustand eines Vorganges die kompletten Belastungen von Bauteilen untersucht werden.
In engem Zusammenspiel von experimenteller und simulativer Analytik ermitteln die Physiker und Ingenieure von Padelt-Engineering in jeder Stufe des Entwicklungsprozesses die im Einsatz zu erwartenden Belastungen von Konstruktionen. Damit ist es uns möglich, Bauteile genau so zu gestalten, dass eine stabile berechenbare Lebensdauer mit einer fertigungs- und gewichtsoptimierten leisen Konstruktion im Einklang stehen.
Simulationen sind der erste und effektivste Schritt in jeder Bauteilentwicklung. Allerdings ersetzt keine Simulation den praktischen Beweis einer Konstruktion. Als ganzheitliches Ingenieurbüro bietet Padelt-Engineering daher zusätzlich die Überprüfung und Bestätigung der dynamischen Eigenschaften am realen Bauteil durch Shaker- und Modalanalysen, Laser- Vibrometer- Messungen, Verfomungsmessungen und Schallemissionsmessungen an.
Strömungssimulationen und Simulationen von Medium Struktur Wechselwirkungen: SSW
Padelt Engineering FEM-SSM Simulationen sind die perfekte Unterstützung zur
- Dimensionierung und Konstruktion von Armaturen für Gase, Flüssigkeiten, viskose Medien und Schlämme
- Bauteilauslegung für Pumpen, Verdichter, Windräder, Propeller, Turbinen und Rührwerke
- Gehäuse- Armaturen und Leitungsauslegungen
- Belastungsvorhersagen für umströmte Bauteile in allen Anwendungen
Strömungsvorgänge und erst recht die Wechselwirkung strömender Medien wie von Flüssigkeiten und Gasen mit festen Körpern sind funktional nur lokal beschreibbar. Ihre Wirkung ist immer nur integral über alle Komponenten des Systems zu erfassenen. Die erzeugenden Funktionen sind immer lokale.
Die Beschreibung von Strömungen und Baukörpereinwirkunken ist darum nur durch die komplette itterative Berechnung der Gesamtsysteme möglich. Die finite Elemente Methode ist die Berechnungsgrundlage für solche Prozesse.
Zur strömungstechnischen Optimierung von Bauteilen setzt Padelt Engineering die FEM Simulation daher nicht nur selbst ein, sondern bietet diese Dienstleistung allen externen Entwicklern und Systemprüfern als Dienstleistung an. Wir führen Simulationen von SSM Systemen durch für:
- Effizienzoptimierungen strömungsdurchflossener Bauteile im Gas- und Fluidbereich
- Strömungsoptimierung von Flug- und Schwimmobjekten
- Schallminimierung von durchströmten Bauteilen
- Kräfteanalyse und mechanischen Bauteilauslegung
Außerdem bieten wir die Planung und Durchführung von Messungen im Versuchskanal sowie die
experimentelle Messung von Kräften, Emissionen und Belastungen durchströmter Bauteile an.
Günstige Festangebote, tägliche Praxis und ein enthusiastischer individueller Kundendienst durch unsere Konstrukteure machen unseren Service schnell, zuverlässig und kalkulierbar.