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Strukturauslegung mithilfe der finite-elemente-methode: was bedeutet das?

Die strukturmechanische Analyse nach der Finite-Elemente-Methode ist ein grundlegender Bestandteil der modernen Konstruktionstechnik, mit dem Projekte vor der Produktion simuliert und optimiert und sowohl Kosten als auch Zeit gespart werden können.
Die Finite-Elemente-Methode (FEM) ist eine Methode zur Untersuchung der strukturellen Leistungsfähigkeit des Objekts hinsichtlich seiner Stabilität, Belastbarkeit, Stärke, Verformbarkeit und Steifigkeit.

Wie funktioniert die Strukturanalyse mithilfe der FEM?

Die wichtigsten Schritte innerhalb der FEM-Analyse:

  • Unterteilung der Struktur: Das Modell wird in Millionen kleiner Elemente aufgeteilt, die in einem geometrischen Gitter, dem sogenannten Mesh, angeordnet sind.

  • Zusammenführung der Elemente: Die für jedes einzelne Element durchgeführten Berechnungen werden zu einem Gesamtergebnis zusammengefasst.

  • Simulation des Verhaltens: Die Bewegungen des Objekts werden unter realen Bedingungen wie Schwingungen, Hitze, Ermüdung und Stress simuliert.

  • Lösung von Problemen: Es werden alle evtl. festgestellten kritischen Punkte herausgearbeitet und Lösungen gefunden, bevor der Prototyp gebaut wird.

Welche wichtigen Vorteile bietet eine Strukturauslegung mithilfe der FEM?
  • Genauigkeit bei der Umsetzung: Sie identifiziert Schwach- oder bruchanfällige Stellen, die ohne diese Analyse übersehen werden könnten.

  • Schnelligkeit: Sie spart Zeit bei der Planung und der Erstellung des Prototyps und ermöglicht die Durchführung virtueller Tests innerhalb weniger Stunden.

  • Verbesserung des Designs und der Auslegung: Mit ihrer Hilfe kann das Objekt als ein einziges Struktursystem modelliert und die Interaktion zwischen den Komponenten optimiert werden.

  • Virtuelle Prototypen: Durch virtuelle Simulationen können die Kosten für die Erstellung von Prototypen gesenkt werden.

  • Produktivitätssteigerung: Durch die Beschleunigung der Entwicklungs- und Planungsphase können mit weniger Materialaufwand und schneller Qualitätsprodukte hergestellt werden.

Wozu dient die Strukturanalyse mithilfe der FEM?
  • Ermittlung von optimierbaren Bereichen.

  • Überprüfung auf mögliche Verformungen.

  • Bestimmung der benötigten Materialien.

  • Erkennung von Verschiebungen und Spannungen.

  • Festlegung der Sollbruchstellen.

Project kann Sie bei jeder dieser Aktivitäten mit seiner Erfahrung und seinem Know-how unterstützen und Ihnen innovative und maßgeschneiderte Lösungen vorschlagen, von der Idee bis zum fertigen Produkt.