Automatisierte Schnittstelle fürMehrkörperdynamik und Fatigue

Adams2NEF ist eine automatisierte Schnittstelle, um Mehrkörpersimulationen (MKS) mit Adams

und Fatigue-Simulationen mit MSC Nastran zu koppeln.

Der Anwender modelliert und startet die Berechnungen innerhalb des Adams-GUI. Mit

wenigen Fatigue-spezifischen Eingaben bekommt er im Anschluss an die dynamisch transiente

Mehrkörpersimulation erste Ergebnisse und Eindrücke zum Ermüdungsverhalten.

Die Schnittstelle kombiniert die etablierten Solver-Techniken in einer neuen und sehr effizienten

Weise. Der Hauptnutzen liegt in der Verkürzung der Prozesskettenschritte. In der Regel werden

manuelle Schritte benötigt, um Daten zwischen Fatigue-Simulation und Mehrkörpersimulation

auszutauschen. Diese manuelle Datenübertragung und Konvertierung führt häufig zu Fehlern,

die dank Adams2NEF vermieden werden können. Zusammen mit der Zeitersparnis erhöht die

Schnittstelle die Produktivität in der täglichen Arbeit und bringt neue Erkenntnisse im Bereich

Lebensdauer und Ermüdung.

Lebensdauer und Strukturanalysen

Adams2NEF

Automatische Kopplung von

Mehrkörperdynamik und Fatigue

Fatigue Simulationen

ohne Spezialwissen

Alle Simulationen werden

mit einem GUI durchgeführt:

Adams/View

Vorteile der Schnittstelle:

■ Nur ein Modell für

zwei unterschiedliche

Simulationsdisziplinen.

■ Die Fatigue-Analyse wird mit

Standardwerten aufgebaut und

automatisch gestartet.

■ Die automatisierte, integrierte

Prozesskette erfordert keine

manuellen Interaktionen.

■ Die Verschlankung der Prozesskette

führt zu erhöhtem Durchsatz und

gesteigerter Produktivität.

■ Die Vermeidung manueller

Datenübertragung und Konvertierung

reduziert die Fehleranfälligkeit.

■ Falls nötig, kann das Fatigue-Modell

von Experten verfeinert werden.

Adams2NEF

Mehrkörperdynamik

NastranEmbeddedFatigue

Asia-PacificMSC Software (S) Pte. Ltd.100 Beach Road#16-05 Shaw Towers Singapore 189702Telephone 65.6272.0082

EuropeMiddle EastAfricaMSC Software GmbHAm Moosfeld 1381829 Munich, GermanyTelephone 49.89.431.98.70

JapanMSC Software LTD. Shinjuku First West 8F23-7 Nishi Shinjuku1-Chome, Shinjuku-KuTokyo, Japan 160-0023Telephone 81.3.6911.1200

Adams2NEF*August2014

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Herausforderung

Mehrkörpersimulation und Strukturanalyse besitzen eine sogenannte starke Kopplung. Diese berücksichtigt die Wechselwirkung von Massen, Trägheit, Kontakten und deformier-baren Strukturen. Eine Fatigue-Analyse da-gegen ist gewöhnlich als Postprozessing auf-gesetzt. Dies erfordert neben einem neuen,eigenen Modell auch die Aufbereitung und den Transfer der Lastdaten. In der Regel gehendamit ein Verlust an Informationen und ein er-höhter Arbeitsaufwand einher.

Für sich allein genommen haben die Simula-tionsdisziplinen Schwächen in Bezug auf die erforderliche Gesamtlösung, aber in Summe können alle relevanten Effekte abgebildet werden. Die Herausforderung ist es nun, die unterschiedlichen Methoden - aus Benutzer-sicht - möglichst effizient zu verknüpfen. Das beinhaltet die automatische Generierung des Fatigue-Modelles aus der Mehrkörperdynamikheraus, da typischerweise ein Systemdesignerden ersten prinzipiellen Produktaufbau definiert. Ein solcher Entwickler ist überwiegend ein Mechanik-Spezialist, und nur in sehr seltenen Fällen zusätzlich ein Fatigue-Experte.

Anforderungen ■ Das Interface erfordert Adams/Flex und MSC Nastran Embedded Fatigue.

■ Die Anwendung ist sehr einfach. Erfahrung in der Mehrkörpersimulation ist von Vorteil, aber nicht zwingend erforderlich.

Zielgruppe ■ Adams-Anwender und Systemdesigner, die bereits in einer frühen Projektphase Erkenntnisse zum Ermüdungsverhalten gewinnen möchten.

■ Fatigue-Experten, die in frühen Phasen den Einfluss sich ändernder Systemrand-bedingungen überprüfen möchten.

■ Systemdesigner, die kurzfristig aufgrund von Ermüdungsproblematiken eines Bauteiles Anpassungen am System vornehmen müssen.

Adams - kurz für Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems - ist die am häufigsten eingesetzte Software für die Simulation mechanischer Systeme. Adams analysiert die Bewegung von drei-dimensionalen mechanischen Systemen realitätsgetreu. Adams bindet dabei überflexible Körper elastische Komponenten ein und berücksichtigt alle physischen Interaktionen, Reibungen und komplexe Kontaktzustände. Die Ergebnisse der Simulation beinhalten Kräfte, Positionen, Geschwindigkeit und Beschleunigungaller Systemkomponenten.

MSC Nastran ist der am häufigsten eingesetzte Finite Elemente (FE)-Solver für Strukturanalysen in den Bereichen Statik, Dynamik und Akustik. Zu den Anwendungsgebieten gehören unter anderem statische, dynamische sowie lineare und nichtlineare Probleme, Wärmeausbreitung, Design-Optimierung, Akustik und Noise Vibration Harshness (NVH). Die multidisziplinäre Simulations-lösung besitzt starke Algorithmen und zeichnet sich vor allem durch den extrem schnellen Solver, sehr geringe Speicher-anforderungen und eine hohe Benutzer-freundlichkeit aus.

Die traditionelle Vorgehensweise zur Berechnung von Lebensdauer und Er-müdung ist oft sehr umständlich und zeitaufwändig. Daher wurden mit MSC Nastran Embedded Fatigue (NEF) die Lebensdaueranalysefunktionen in die Umgebung von MSC Nastran integriert. Ingenieure können direkt im Nastran-Solver Lebensdauer und Ermüdung berechnen - ohne die Ergebnisse in ein separates Programm exportieren zu müssen. Was bisher umfangreiches Postprozessing und den Transfer großer Dateien erforderte, ist jetzt integraler Be-standteil des Analyseprozesses.

NEF

Adams2NEF

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