Autodesk Simulation Mechanical

Einführung in Simulation Mechanical und FEM

• Überblick über Autodesk Simulation Mechanical und dessen Anwendungsbereiche
• Grundlagen der Finite-Elemente-Methode (FEM)
• Aufbau, Struktur und Benutzeroberfläche des Programms
• Workflow einer FEM-Analyse: Vorbereitung, Berechnung, Auswertung
• Unterschiede zu Inventor Simulation und Nastran In-CAD
• Anwendungsgebiete im Maschinen-, Anlagen- und Bauwesen
• Vorteile der integrierten Simulation im Konstruktionsprozess

Modellvorbereitung und Netzgenerierung

• Import und Bereinigung von CAD-Geometrien (STEP, IGES, DWG)
• Vereinfachung und Idealisation von Modellen für die Analyse
• Definition von Materialien, Dichte, Elastizität und Temperaturabhängigkeit
• Erstellung und Optimierung von Netzen (Tetraeder, Hexaeder, Shell, Beam)
• Qualitätsprüfung des Netzes und Konvergenztests
• Definition von Randbedingungen, Auflagern und Lastfällen
• Verwendung von Baugruppenverbindungen und Kontaktdefinitionen

Lineare statische Analysen

• Durchführung linearer Spannungs- und Deformationsanalysen
• Berechnung von Sicherheitsfaktoren und Vergleich nach Normen
• Interpretation von Spannungsverteilungen und Verformungen
• Analyse von Bauteilsteifigkeit und Belastungszonen
• Kombination mehrerer Lastfälle und Lastarten
• Plausibilitätsprüfung der Ergebnisse
• Export und Dokumentation der Analyseberichte

Dynamische und Modalanalysen

• Grundlagen der Schwingungs- und Modalanalyse
• Durchführung von Eigenfrequenzberechnungen
• Bewertung kritischer Resonanzfrequenzen
• Analyse des dynamischen Systemverhaltens unter Belastung
• Berechnung zeitabhängiger (transienter) Prozesse
• Interpretation und Visualisierung von Modenformen
• Erkennen und Reduzieren schwingungsgefährdeter Strukturen

Thermische und gekoppelte Analysen

• Grundlagen der Wärmeleitung, Konvektion und Wärmestrahlung
• Stationäre und instationäre Temperaturanalysen
• Definition thermischer Randbedingungen und Materialeigenschaften
• Simulation von Wärmequellen und Temperaturverläufen
• Kopplung mechanischer und thermischer Analysen (Thermo-FEM)
• Visualisierung thermischer Felder und Gradienten
• Bewertung temperaturabhängiger Spannungen und Deformationen

Nichtlineare und Kontaktanalysen

• Einführung in Material-, Geometrie- und Kontakt-Nichtlinearitäten
• Definition plastischer und viskoelastischer Werkstoffmodelle
• Modellierung von Reibung und Haftbedingungen
• Berechnung großer Deformationen und Stabilitätsverhalten
• Analyse von Knick-, Beul- und Kontaktproblemen
• Anwendung adaptiver Netzverfeinerung
• Einstellung und Kontrolle der Solver-Parameter

Abschlussprojekt – Praxisanwendung Simulation Mechanical

• Auswahl eines praxisnahen Modells oder Bauteils
• Erstellung eines vollständigen FEM-Modells mit Randbedingungen
• Durchführung linearer, thermischer und dynamischer Analysen
• Bewertung und Interpretation der Simulationsergebnisse
• Optimierung des Modells anhand der Analyseergebnisse
• Erstellung eines technischen Ergebnisberichts
• Präsentation und Diskussion der Projektergebnisse