Was ist eine Finite-Elemente-Analyse (FEA)?

Im Rahmen der Finite-Elemente-Analyse (FEA) kann durch numerische Modellierung das Verhalten einer Struktur auf eine bestimmte Belastung vorhergesagt werden. Die mithilfe von FEA simulierte Belastung bezieht sich häufig auf eine Kraft oder einen Druck, kann jedoch auch in anderer Form auftreten, z. B. Temperatur oder Verschiebekraft.

Vorteile

Die FEA-Methode sorgt nicht nur für deutliche Kostensenkungen, sondern minimiert auch den Entwicklungsaufwand. Mithilfe von FEA lässt sich das Verhalten jeder Konstruktion vorhersagen, und die Auswirkungen von Material- und Formänderungen können bestimmt werden. Dank dieser Daten wird die Anzahl der erforderlichen Prototypen reduziert.

FEA-Services von Creaform

Zahlreiche verschiedene Gittermodelle:

  • Balkenelemente als Rahmen oder Verbindungselemente (Schrauben, Schweißnähte) oder für spezielles Verhalten (z. B. nur Zugkräfte auf Kabel
  • Schalenelemente
    • Plattiertes Metall
    • Laminierte Elemente für Verbundstoffe mit mehreren Schichten (ermöglicht mehrere Ausfallkriterien)
  • Festkörper
    •  Sechs- und vierflächige Elemente ermöglichen die Vermaschung komplexer 3D-Geometrien mit hochpräziser Spannungsdarstellung

Werkstoffarten:

  • Isotrop – herkömmliche metallische und nichtmetallische Werkstoffe
  • Orthotrop und anisotrop – Werkstoffeigenschaften mit Richtungsabhängigkeit, z. B. Verbundstoff oder Holz
  • Hyperelastisch – Gummi und Elastomere
  • Nichtlineares Werkstoffverhalten – Materialien mit bleibender Verformung (Plastizität) oder komplexem Verhalten (nichtlineare Elastizität)
  • Werkstoffverhalten basierend auf experimentellen Daten (linear und nichtlinear) – ermöglicht eine hochpräzise Darstellung des vom Kunden verwendeten Materials

Analysearten

  • Linear und nichtlinear statisch: Verhalten von Strukturen bei kritischer Belastung und Modellierung von Berührungspunkten (für eine Analyse der Baugruppen), nichtlineares Verhalten und große Verformungen
  • Eigenschwingung und Frequenzgang: Verhalten bei Vibrationen und frequenzbedingten Erregungen
  • Zufallsschwingung (Random Response): Verhalten von Strukturen bei Erregungen probabilistischer Größe (Spektraldichtefunktion)
  • Knickung: Kritische statische Beanspruchung durch Druck oder eine Kombination von Belastungen, die zu Instabilität führt
  • Einschwingverhalten und dynamisches Verhalten: Verhalten von Strukturen über einen Zeitraum hinweg bei Änderung der Randbedingungen
  • Stoßfestigkeit: Verhalten von Strukturen unter Einwirkung von Stößen
  • Stationäre und transiente Wärmeleitung: Temperaturverteilung innerhalb eines Festkörpers
  • Wärmebelastung: Belastung durch Temperaturverteilung

Creaform verwendet die folgenden Tools

Wir verwenden NEi Nastran-Solver und Ansys zur Durchführung unserer Analysen. Die erfassten Daten können direkt über jeden beliebigen Prä-/Postprozessor abgerufen werden, der OUTPUT2-Ergebnisdateien lesen kann:

  • Femap
  • Hypermesh
  • Glview
  • MSC.Patran
  • i-Deas

Eine Liste der Geräte und Software-Anwendungen, die von Creaform verwendet oder angeboten werden bzw. für die Schulungen erhältlich sind, finden Sie in der Übersicht „Geräte und Software“.

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