Archiv für die Kategorie ‘Tipps und Tricks’

Videobeispiel für eine geometrisch nicht lineare Studie

Dienstag, 11. März 2014

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.

Symmetrische Ergebnisse anzeigen – Neue Funktionalität in SolidWorks Simulation 2014

Dienstag, 11. März 2014

Die neue Version von Simulation verfügt über eine neue, ebenso praktische wie anschauliche Möglichkeit zur Darstellung von Ergebnissen. Wer häufiger Analysen von symmetrischen Modellen durchführt, wird von jeher von der Möglichkeit angetan gewesen sein, dass – zur Ersparnis von Rechenzeit und Memory – nur Teile des Modells analysiert werden mussten. Voraussetzung war allerdings, dass nicht nur die Geometrie symmetrisch ist, sondern auch und vor allem die Belastung und natürlich die “Antwort” des Bauteils oder der Baugruppe müssen diese Bedingung erfüllen. Sei es drum, der erfahrene Anwender weiß das sowieso. Für mich hingegen war die Einspannbedingung “symmetrisch” bei strukturmechanischen Analysen noch nie ein echter “Brüller”, konnte man dies genauso gut – und wie ich finde, anschaulicher – mit einer “ganz normalen” Einspannbedingung definieren. Man musste lediglich die Verschiebungen senkrecht zur Symmetrieebene auf null setzen. Das habe ich bisher auch meist so gehalten. Schließlich läuft das analytisch auf dasselbe hinaus.

Zusammenstellung in

Aber ab sofort könnte ich mich umgewöhnen. Verwendet man nämlich die Randbedingung Symmetrie – zu finden unter “Erweitert (Referenzgeometrie verwenden)”, so kann man später bei der Darstellung von Spannungen, Verzerrungen etc., die nicht mit berücksichtigten Spiegelhälften mit einblenden und darstellen lassen. Gerade für den weniger erfahrenen Anwender kann es vielleicht leichter fallen die Ergebnisse zu interpretieren. Auch für abschließende Präsentationen ist diese Darstellung sicher ansprechender. Im Beispiel habe ich zudem die Netzdarstellung einblenden lassen. Diese wird ausschließlich auf dem tatsächlich berechneten Segment angezeigt. So dass sich gut erkennen lässt, was wirklich berechnet und was hinzugespiegelt wurde.
Das Interessante an der Option ist, dass sie sogar bei der Einspannung “Kreissymmetrie” auswählbar ist. allerdings sollte man dort nicht überrascht sein, wenn das Ergebnis nicht so ganz überzeugen kann. Am besten vorher die Modellverformung abschalten oder auf “wahren Maßstab” umstellen, ansonsten entstehen grafisch zwar ansprechende, aber nicht unbedingt richtige Geometriedarstellungen