FEM-Erweiterte Analyse
Spezialisierte Ingenieur-Analysetypen
Übersicht
Erweiterte Analysetypen behandeln spezialisierte Ingenieurprobleme jenseits standardmäßiger struktureller, dynamischer und thermischer Simulationen. Dazu gehören Ermüdungslebensdauer-Vorhersage, Kontaktmechanik, zeitabhängiges Kriechen, Bruchmechanik, Akustik und progressive Schädigung.
Ermüdung
Zyklische Lebensdauer-Vorhersage
Kontakt
Reibung und Kontaktflächen
Kriechen
Zeitabhängige Verformung
Bruch
Rissausbreitungsanalyse
Ermüdungsanalyse
Schätzt die Ermüdungslebensdauer von Bauteilen unter zyklischer Belastung mittels S-N-Kurven (Wöhlerlinien).
Konfiguration
analysisType
fatigue
Analysetyp-Auswahl
fatigueCycles
1e6
Zielanzahl der Lastzyklen
fatigueLoadRatio
0
R-Verhältnis (Min-Spannung / Max-Spannung)
Anwendungsfälle
- Rotierende Maschinenwellen und Lager
- Feder- und Fahrwerksbauteile
- Flugzeugstrukturbauteile
- Jedes Teil unter wiederholten Lastzyklen
Kontaktanalyse
Simuliert Kontakt zwischen Oberflächen mit Reibung unter Verwendung von Code_Asters DEFI_CONTACT. Unterstützt Penalty- und Lagrange-Kontaktformulierungen.
Konfiguration
analysisType
contact
Analysetyp-Auswahl
contactFrictionCoefficient
0,3
Coulombscher Reibungskoeffizient
contactPenaltyParameter
1e10
Penalty-Steifigkeit
contactAlgorithm
PENALISATION
PENALISATION oder LAGRANGIEN
Kriechanalyse
Modelliert zeitabhängige Materialverformung unter Dauerlasten bei erhöhten Temperaturen. Unterstützt Norton- und Lemaitre-Kriechgesetze.
Konfiguration
analysisType
creep
Analysetyp-Auswahl
creepModel
norton
norton oder lemaitre
creepDuration
3600
Kriechdauer (Sekunden)
creepTimeSteps
50
Anzahl der Zeitschritte
creepTemperature
500
Betriebstemperatur (°C)
Bruchmechanik
Analysiert Rissverhalten mittels J-Integral und Spannungsintensitätsfaktoren (K-Faktoren) über Code_Asters CALC_G und POST_K1_K2_K3.
Konfiguration
analysisType
fracture
Analysetyp-Auswahl
fractureGroupName
—
Netzgruppe mit der Rissfront
fractureJIntegralLayers
5
Anzahl der Konturintegrations-Schichten
Ausgabe
- J-Integral — Energiefreisetzungsrate an der Rissspitze
- KI — Modus I (Öffnung) Spannungsintensitätsfaktor
- KII — Modus II (Gleitung) Spannungsintensitätsfaktor
- KIII — Modus III (Reißen) Spannungsintensitätsfaktor
Akustische Analyse
Gekoppelte Fluid-Struktur-Akustiksimulation für Geräusch- und Schwingungsanalyse.
Konfiguration
analysisType
acoustic
Analysetyp-Auswahl
acousticFluidDensity
1,225
Fluiddichte in kg/m³ (Luft)
acousticSoundSpeed
343
Schallgeschwindigkeit in m/s (Luft bei 20°C)
acousticFreqMin
20
Minimale Frequenz (Hz)
acousticFreqMax
2000
Maximale Frequenz (Hz)
acousticFreqSteps
100
Anzahl der Frequenzschritte
Schadensanalyse
Modelliert progressive Materialdegradation mit Schadensmechanik-Modellen. Unterstützt Mazars und endo_isot_beton für Beton und quasi-spröde Materialien.
Konfiguration
analysisType
damage
Analysetyp-Auswahl
damageModel
mazars
mazars oder endo_isot_beton
damageTensileStrength
3e6
Zugfestigkeit (Pa)
damageCompressiveStrength
30e6
Druckfestigkeit (Pa)