{"id":14094,"date":"2021-02-03T16:40:18","date_gmt":"2021-02-03T15:40:18","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/?p=14094"},"modified":"2021-02-05T17:21:35","modified_gmt":"2021-02-05T16:21:35","slug":"umformsimulationen-mit-einem-expliziten-solver","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/2021\/02\/umformsimulationen-mit-einem-expliziten-solver.html","title":{"rendered":"Umformsimulationen mit einem expliziten Solver"},"content":{"rendered":"

Das 3DEXPERIENCE Works Simulationsportfolio umfasst die M\u00f6glichkeit Metallumformungsprozesse zu simulieren. Hierbei k\u00f6nnen SOLIDWORKS Modelle assoziativ eingebunden werden.<\/p>\n

Umformprozesse k\u00f6nnen Stanzen, Walzen, Schmieden, Biegen, Tiefziehen und mehr umfassen. Die Simulation solcher Prozesse kann eine anspruchsvolle Aufgabe sein, da sie geometrische-, Material- und Kontakt-Nichtlinearit\u00e4ten beinhalten.<\/p>\n

Allerdings bietet die Simulation von Umformprozessen auch gro\u00dfe Chancen. Man kann damit sowohl die Kosten als auch die Dauer eines Produktentwicklungszyklus enorm reduzieren, indem man potenzielle Probleme vor der Werkzeugerstellung oder Fertigung identifiziert.<\/p>\n

Die Simulation kann auch die Qualit\u00e4t des herzustellenden Teils verbessern, indem sie zeigt, ob die Fertigungsprozesse z.B. die R\u00fcckfederung, die Dehnung der Teile und die Dickenreduzierung angemessen ber\u00fccksichtigen.<\/p>\n

\"Umformsimulationen
Abbildung 1: Umformung einer Klappe in ein Blechteil<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

Validierung im laufenden Betrieb<\/strong><\/h2>\n

Umformsimulationswerkzeuge auf der 3DEXPERIENCE Plattform bilden Fertigungsprozesse virtuell nach, um m\u00f6gliche Probleme wie Ausd\u00fcnnung, Faltenbildung oder Risse zu \u00fcberpr\u00fcfen. Auf diese Weise k\u00f6nnen Anwender w\u00e4hrend der Entwicklung Anpassungen vornehmen, wodurch oft mehrere physische Prototypen \u00fcberfl\u00fcssig werden. Au\u00dferdem kann man mit verschiedenen Materialien experimentieren, um zu sehen, wie sie sich in der realen Welt (virtuell) verhalten, und dann entscheiden, welches Material f\u00fcr die Anwendung am besten geeignet ist. Au\u00dferdem k\u00f6nnen Prozessparameter wie Fertigungsgeschwindigkeiten oder Temperaturniveaus kalibriert werden.<\/p>\n

Kostspieliger physikalischer Pr\u00fcfzyklus<\/strong><\/p>\n

In einer herk\u00f6mmlichen Entwicklungsumgebung, ohne Simulation der Metallumformung, m\u00fcssen w\u00e4hrend des Prozesses physikalische Werkzeuge entwickelt und Prototypen produziert werden um das Design zu validieren. Dieser Prozess kann mehrere Iterationen erfordern, bevor man zu einer endg\u00fcltigen Version kommt – ein sehr langsamer und teurer Prozess. Die Finite-Elemente-Analyse (FEA) zeigt jedoch wie sich Produkte verhalten werden, ohne dass man einen physischen Test durchf\u00fchren muss. Man kann somit Iterationszyklen auf Basis von Versuchen in der Entwicklung eliminieren und stattdessen Simulationen einsetzen.<\/p>\n

\"Umformsimulationen
Abbildung 2: Allgemeiner Entwicklungsprozess mit Hilfe von Simulationen<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

Der explizite Gleichungsl\u00f6ser<\/strong><\/h2>\n

Simulationen der Metallumformung sind numerisch anspruchsvoll, da h\u00e4ufig gro\u00dfe Verformungen, Plastizit\u00e4t oder komplexe Kontaktsituationen (inkl. gro\u00dfen Relativbewegungen und Reibung) auftreten, was zu hochgradig nichtlinearen Simulationsstudien f\u00fchrt.<\/p>\n

Das 3DEXPERIENCE Works Portfolio an Simulationsl\u00f6sungen bietet zus\u00e4tzliche Werkzeuge f\u00fcr Ihren FEA-Werkzeugg\u00fcrtel. Wenn Sie auf Simulationen sto\u00dfen, die hochgradig nichtlinearer Studien erfordern, k\u00f6nnen Sie einfach zu einem anderen Werkzeug greifen – in diesem Fall zum expliziten Solver innerhalb von 3DEXPERIENCE. Dieser Gleichungsl\u00f6ser verwendet ein explizites Integrationsschema und muss keine Gleichgewichte ausiterieren. Komplexe Vorg\u00e4nge k\u00f6nnen dadurch effizient berechnet werden. Dies betrifft sowohl Vorg\u00e4nge im Bereich der Kurzzeitdynamik, als auch langsamere Prozesse, die als statisch oder quasi-statisch angesehen werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

\"Abbildung
Abbildung 3: Ergebnis (plastische Dehnung) einer Tiefziehsimulation<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

Wenn Sie weitere Informationen \u00fcber die Simulation von Umformprozessen w\u00fcnschen, wenden Sie sich bitte an Ihren Fachh\u00e4ndler vor Ort.<\/a><\/strong><\/p>\n

Weitere Informationen zum 3DEXPERIENCE Works Simulation Portfolio finden Sie auf unserer Website<\/a><\/strong>.<\/p>\n

Verwandte Beitr\u00e4ge:<\/h2>\n