Simulation, Modellierung und Analyse mechanischer Systeme
Mit den Bibliotheken der Domäne Mechanik lassen sich Aufgabenstellungen zur dynamischen Analyse mechanischer Systeme besonders effizient bearbeiten. Die Elemente ermöglichen einen schnellen und intuitiven Modellaufbau entsprechend der gewünschten Freiheitsgrade (1D, 2D oder 3D). Modelle werden beispielsweise mit Massen, Drehträgheiten, Feder-Dämpfern und Krafteinleitungen aufgebaut, welche mit physikalischen Kenngrößen parametriert werden.
Die verwendete netzwerkorientierte Modellierung entspricht der ingenieurtechnischen Sichtweise auf mechanische Systeme. Die Domäne Mechanik bildet die Grundlage für den Aufbau von Modellen der Antriebstechnik und erlaubt in Verbindung mit den Domänen Hydraulik und Pneumatik die Simulation kompletter fluidtechnischer Anlagen mit mechanisch arbeitenden Bauteilen.
SimulationX-Bibliotheken der Mechanik
Translatorische und Rotatorische Mechanik
Die Bibliotheken Translatorische Mechanik und Rotatorische Mechanik stellen die Basisfunktionalitäten für ein- und zweidimensionale mechanische Strukturen zur Verfügung. Das Parametrieren mit Kennlinien und Ausdrücken sowie das Zusammenfassen von Elementen erlauben den Aufbau komplexer mechanischer Systeme, wie beispielsweise Kfz-Antriebsstränge oder Verarbeitungsmaschinen. Alle Elemente lassen sich mit den Elementen aus den Bibliotheken der Antriebstechnik oder der Signalglieder verbinden.
MKS-Mechanik
Die Bibliothek MKS-Mechanik erlaubt die Abbildung dreidimensionaler Mehrkörpersysteme (MKS) mit offenen und geschlossenen Gliederketten in Simulationsmodellen. Durch den Import von CAD-Daten sind auch beliebig kompliziert geformte Körper in das Modell integrierbar. Verschiedene Koppelelemente, basierend auf mechanischen Kraft- oder Bewegungsgrößen, ermöglichen die Anbindung von Modellteilen, die in anderen Domänen agieren (z.B. 1D-Mechanik, Hydraulik, Reglerstrukturen). Eine parallele 3D-Ansicht erlaubt dem Anwender die zeitgleiche Visualisierung des Modells während Modellaufbau, Parametrierung und Simulation. Die Bibliothek findet unter anderem Anwendung in der Analyse von Windenergieanlagen, der Modellierung von Kfz-Antriebssträngen und -Fahrwerken oder bei der Untersuchung von Verarbeitungsmaschinen.
Schnittstellen
Eine Reihe von Schnittstellen erweitert den Funktionsumfang der Mechanik-Bibliotheken und stellt die Verbindung zu anderen Software-Werkzeugen her, die im Entwicklungsprozess Anwendung finden.
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Modales Ersatzsystem
- Das Modale Ersatzsystem erlaubt die Einbindung Elastischer Körper in die 1D-Mechaniksimulation mittels modaler Parameter, die aus experimentellen Modalanalysen oder FEM-Programmen gewonnen werden. Damit können zum Beispiel Fahrzeugkarosserien, Gehäuse oder Maschinengestelle in die Simulation eingebunden werden. Für das Programm ANSYS® existiert ein Importfilter, der diesen Prozess weitgehend automatisiert.
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Standard CAD Schnittstellen
- Durch einen CAD-Import können beliebig kompliziert geformte Körper in MKS-Modelle integriert werden. Der Import im STL-Format garantiert Unabhängigkeit vom verwendeten CAD-System und berechnet automatisch Massen- und Trägheitsdaten.
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Erweiterte CAD Schnittstellen
- Für die CAD-Systeme Autodesk Inventor® und Pro/ENGINEER® existiert darüber hinaus ein strukturierter Import für komplette Baugruppen.
