Videobeispiel für eine geometrisch nicht lineare Studie

Nicht jedes Beispiel, das im Lieferumfang von SolidWorks Simulation bzw. Simulation Premium enthalten ist, ist so selbsterklärend oder didaktisch aufbereitet, dass sich dem interessierten Anwender Sinn und Nutzen der vorgestellten Vorgehensweise so ohne weiteres erschließen. Zumindest in meinen Augen ist das so! Wir haben dieses Manko deshalb mal zum Anlass genommen, um ein solches Beispiel im Rahmen eines Videos darzustellen und einige zusätzliche Informationen zu den Eingaben zu machen.

Die Aufgabenstellung mit dem Kunststoffverschluss scheint mir auch nicht schlecht dafür geeignet, um, ergänzend zu den Erläuterungen in einer unserer letzten Beiträge zum Thema linear oder nicht linear,was es mit der sog. Pseudozeit bei nicht linearen Studien auf sich hat.

In vorliegenden Beispiel ist nicht so sehr die Höhe der Materialbeanspruchung das Problem, sondern vielmehr die Relativbewegung der Bauteile untereinander und das zusätzlich auftretende Kontaktproblem. Der eine Hälfte des Verschlusses muss zunächst verschoben werden bis es zum Eingriff kommt und gleitet dann anschließend an der Führungsschiene entlang bis sie schließlich einrastet. Tendenziell eher ein kinematisches Problem, also etwas für Motion. Lieder falsch gedacht, da der Verschlussarm elastisch nach unten gebogen wird. Motion betrachtet aber von Haus aus nur die Kinematik starrer Körper. Zwar können auch Federn und Dämpfer eingebaut werden, aber eigenelastische Bauteile sind nicht zulässig. Standard Simulation mit linearem Ansatz kann aber mit so großen Verfahrwegen nicht umgehen. Hier muss nämlich kontinuierlich die Steifigkeitsmatrix aktualisiert werden, ähnlich wie es bei einem Problem mit einem nicht linearen Materialverhalten ist.
Ein rechentechnisches Dilemma, das geradezu nach einer nicht linearen Umsetzung ruft.

Eine wichtige Anmerkung noch zum Schluss:Das Beispiel ist bei SolidWorks schon sehr lange verfügbar und kann sogar Modell mit allen erforderlichen Eingaben für die FEM Studie geladen werden und ausgeführt werden. Dumm nur, dass zwischenzeitlich die Materialbibliothek geändert wurde. Wenn Sie also die Studie selbst erstellen und alles neu eingeben, kommen Sie zu anderen Ergebnissen, weil die Werte für E-Modul und Fließgrenze mittlerweile geändert wurden. Sie können diese jedoch aus der vorhandenen Studie nicht so einfach übernehmen. Deshalb haben wir das für Sie übernommen und im Video nochmal dargestellt. Also legen Sie zunächst ein benutzerdefiniertes “Acryl” an mit diesen Werten und dann klappt es auch mit den Ergebnissen.

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