{"id":19012,"date":"2022-03-10T15:54:22","date_gmt":"2022-03-10T14:54:22","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/?p=19012"},"modified":"2022-03-10T17:22:47","modified_gmt":"2022-03-10T16:22:47","slug":"3dexperience-works-simulation-fuer-fea-und-cfd-in-der-automobilbranche","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/2022\/03\/3dexperience-works-simulation-fuer-fea-und-cfd-in-der-automobilbranche.html","title":{"rendered":"3DEXPERIENCE Works Simulation f\u00fcr FEA und CFD in der Automobilbranche"},"content":{"rendered":"

Verkehr und Mobilit\u00e4t bzw. die Automobilindustrie beeinflussen unser t\u00e4gliches Leben in vielerlei Hinsicht. Angefangen bei den direkten Auswirkungen auf die Sicherheit und den Komfort unseres t\u00e4glichen Arbeitswegs bis hin zu den langfristigen Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit und die Zukunft unseres Planeten. Der kontinuierliche Versuch, bessere Produkte zu entwickeln, ist ein fortlaufendes Ziel, das niemals erreicht ist. In diesem Zusammenhang sind Simulation und virtuelles Prototyping von gro\u00dfer Bedeutung – von der Ideenfindung \u00fcber die Konstruktion bis hin zum Engineering und dar\u00fcber hinaus.<\/p>\n

In diesem Blogartikel und in der Pr\u00e4sentation konzentriere ich mich auf einen Teil der Simulationsl\u00f6sungen, die wir unseren SOLIDWORKS\u00a0Kunden in der Automobilindustrie<\/strong> zur Verf\u00fcgung stellen. Es handelt sich dabei um die Finite-Elemente-Analyse (FEA)<\/strong> und die numerische Str\u00f6mungsmechanik (CFD)<\/strong>.<\/p>\n

\"\u00dcberblick<\/p>\n

Bei der Simulation der strukturellen Belastung unter Verwendung der FEA<\/strong> und der fr\u00fchen Phase der Teilekonstruktion und -entwicklung, z. B. einer Autofelge, kann eine lineare statische Analyse zusammen mit Funktionen f\u00fcr die Versuchsplanung (DoE<\/strong>) und die m\u00f6gliche Topologieoptimierung<\/strong> sehr n\u00fctzlich sein. F\u00fcr Analysten ist die Simulation eines Autounfalls ein Beispiel f\u00fcr eine nichtlineare dynamische Analyse, die sich f\u00fcr einen expliziten Solver eignet. Zwischen diesen Extremf\u00e4llen sind zahllose FEA-Studien denkbar. Dazu z\u00e4hlen Erm\u00fcdung und Haltbarkeit der einzelnen Komponenten sowie Ersch\u00fctterungen und linear dynamische Anwendungen. Ein Beispiel daf\u00fcr ist die harmonische Antwort des Motors in einem Frequenzbereich auf die zuf\u00e4lligen Schwingungen des Federungssystems auf unbekannten Stra\u00dfenbedingungen.<\/p>\n

Mit CFD<\/strong> k\u00f6nnen Sie Aerodynamik und Komfort sowie Str\u00f6mung und W\u00e4rmemanagement des Motors und der Batterien in Elektrofahrzeugen simulieren. Die Simulation des Kunststoffspritzgusses kann Konstrukteuren dabei helfen, m\u00f6gliche Fehler wie Short Shots, Einfallstellen und \u00fcberm\u00e4\u00dfige Verformung zu vermeiden und die Produktkonstruktion f\u00fcr die Herstellung zu verbessern. Auch andere Bereiche k\u00f6nnen simuliert werden, darunter Elektromagnetik, Mehrk\u00f6rpersysteme und die Kombination verschiedener Analysen zu Multiphysik.<\/p>\n

\"Anwendungen<\/p>\n

Die SOLIDWORKS Simulation Desktop-L\u00f6sungen<\/strong> f\u00fcr FEA, CFD und Kunststoffe sind vollst\u00e4ndig in die CAD-Umgebung eingebettet. Sie bieten Konstrukteuren und Ingenieuren benutzerfreundliche Werkzeuge, die sich hervorragend f\u00fcr etablierte Anwendungen eignen. Zu den wichtigsten Anforderungen geh\u00f6rt die Benutzerfreundlichkeit. Dadurch kann SOLIDWORKS Simulation von vielen Anwendern genutzt werden kann, auch wenn sie bisher noch gar nicht oder nur auf einem sehr einfachen Level damit gearbeitet haben.<\/p>\n

Unser\u00a03DEXPERIENCE Plattform Produktportfolio<\/strong> zeichnet sich durch seine Skalierbarkeit, Cloud und Leistungsf\u00e4higkeit aus. Dabei stehen verschiedene Rollen zur Verf\u00fcgung, die skalierbare cloudbasierte Simulationswerkzeuge beinhalten.<\/p>\n

Vergleicht man unsere SOLIDWORKS Simulation Desktop-L\u00f6sungen und 3D<\/strong>EXPERIENCE Works Cloud-L\u00f6sungen, so gibt es gro\u00dfe und kleine Unterschiede und Gemeinsamkeiten. Der gro\u00dfe Unterschied besteht zwischen Desktop und Plattform – und all dem, was die Plattform in Bezug auf die cloudbasierte Zusammenarbeit bietet.<\/p>\n

Was die Technologie und die numerischen Funktionen betrifft, so verwenden SOLIDWORKS Plastics Simulation<\/strong> und Plastic Injection Engineer<\/strong> dieselbe zugrunde liegende Technologie. Im Bereich CFD l\u00f6sen sowohl Flow Simulation als auch Fluid Dynamics Engineer die Navier-Stokes-PDEs und die Gleichungen. Sie decken viele \u00e4hnliche Anwendungen ab, unterscheiden sich aber in Bereichen wie Vernetzungsmethodik und Elementtypen, Erfassung der Grenzschicht und einigen Str\u00f6mungsmodellen.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Um beim Thema CFD zu bleiben: Die andere von unserer Marke SIMULIA<\/strong> angebotene L\u00f6sung verwendet die so genannte Lattice-Boltzmann-Methode (LBM<\/strong>). Diese eignet sich besser f\u00fcr sehr transistente Probleme und au\u00dferdem f\u00fcr bewegte Teile.<\/p>\n

In dem Video unten sehen Sie, wie sich Wasser im Tank eines fahrenden Lastwagens hin- und herbewegt. Dieses Video zeigt die L\u00f6sung mit XFlow<\/strong> und der LBM<\/strong>-Methode. Sie k\u00f6nnen dieses Problem aber auch mit der Navier-Stokes-basierten Str\u00f6mungssimulation und dem Fluid Dynamics Engineer mit der Volume-of-Fluid-Methode (VOF<\/strong>) l\u00f6sen, allerdings mit einem anderen Netz.<\/p>\n

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