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Strukturmechanik
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Konstruktionsbegleitende Simulation
Skalierbarkeit der Simulation

Lastgerechter Bauteilentwurf mit der Ansys Topologieoptimierung

Übersicht

Seminar eLearning Aufbau

Lernen Sie, automatisch eine optimale Materialverteilung in einem gegebenen Bauraum unter strukturmechanischen Belastungen zu erzeugen und validieren. Diese Schulung wird als 2-tägiges Seminar angeboten oder alternativ als eLearning-Kurs mit freier Zeiteinteilung.

Dauer
2 Tage

Voraussetzungen
Grundwissen in Ansys Mechanical

Verwendete Software
Ansys Discovery, Ansys Mechanical

Nutzen
  • Geeignete Formulierung von Optimierungsaufgaben erlernen
  • Ergebnisse der Topologieoptimierung verstehen und richtig interpretieren
  • Strategien der CAD-Rückführung erlernen
  • Rückgeführtes Modell validieren und vergleichen

Beschreibung

Für Ingenieure sind Gewichtsreduktion, die Entwicklung hochfester Materialien und Kostensenkung zentrale Themen im Konstruktionsprozess. Die Entwicklung innovativer Bauteile erfordert daher neue Lösungswege und Strategien. Ein Schlüsselelement dabei ist die Identifikation der maßgeblichen Lastpfade. Die Topologie-Optimierung, ein numerisches Werkzeug, berechnet eine optimale Materialverteilung innerhalb eines vordefinierten Designraums. Dabei werden sowohl mechanische Belastungen als auch konstruktiv- oder fertigungsbedingte Beschränkungen berücksichtigt.

Die Topologieoptimierung ist im Lizenzumfang aller Ansys Discovery und Ansys Mechanical Produkte enthalten. In dieser Schulung lernen Sie die Bearbeitung Ihrer Aufgaben in Ansys Workbench, welche einen strukturierten und intuitiven Arbeitsprozess zur Erzeugung topologieoptimierter Strukturen ermöglicht.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die CAD-Rückführung des Designvorschlags. Mit Ansys Discovery kann das Ergebnis der Topologieoptimierung automatisiert in CAD-Daten zurückgeführt und für nachfolgende Schritte aufbereitet werden. Die Aufbereitung des Ergebnisses der Topologieoptimierung auf STL-Ebene und die Erzeugung einer brauchbaren CAD-Geometrie sind dabei zentrale Schritte, die wir mit Praxisaufgaben üben. Dieser Kurs richtet sich an Konstrukteure und Entwicklungsingenieure. 

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Detaillierte Agenda für diese 2-tägige Schulung

Tag 1

01 Lastoptimiertes Bauteildesign

  • Methoden der Optimierung: Form-, Topologie-, parameterbasierte Optimierung
  • Anwendungsgebiete der Topologieoptimierung
  • Einführung Optimierungsmethoden
  • Ablauf in Ansys Workbench
  • Workshop: 2D-Michell-Struktur

02 Formulierung der Topologieoptimierungs-Aufgabe

  • Optimierung mit der SIMP- und der Level Set-Methode
  • Designraum und Ausschlussbereiche
  • Zielfunktionen
  • Optimierungsrestriktionen
  • Workshop: Kragarm

03 Zielfunktionen und Restriktionen verstehen

  • Workshop: Designraum und Ausschlussbereiche
  • Workshop: Zielfunktionen und Restriktionen
  • Neustart einer Optimierung
  • Konvergenzkriterien und deren Bedeutung

04 Fertigungsgerechte Optimierung

  • Analyseeinstellungen und Penalty Parameter
  • Vernetzungsempfehlungen
  • Fertigungsrestriktionen
  • Übung: Sitzgruppenstütze

Tag 2

05 Lastfälle und Validierung

  • Mehrere Lastfälle berücksichtigen
  • Design Properties: Vorschau der Simulationsergebnisse
  • Workshop: Lastfälle an einem Turbinenhalter
  • Geometrierückführung in CAD-Daten
  • Workshop: Validierungssimulation eines Turbinenhalters

06 Reverse Engineering: Zurück zur CAD-Geometrie

  • Allgemeine Vorgehensweise
  • Hilfreiche Bearbeitungswerkzeuge: Shrinkwrap, Smoothing, Auto Skin
  • Reverse Engineering in 2D und 3D
  • Demonstrator und Workshop: Kragarm und Sitzgruppenstütze

07 Workshop: Baugruppe Flugzeugtriebwerk

  • Wrap-Up der bisher gelernten Methoden
  • Workflow von der Optimierung bis zur Validierung
  • Strategien für große Baugruppen (Submodelling, Ausschlussbereiche)
  • Formoptimierung: Mesh Morphing an der Bauteil-Oberfläche

08 Vertiefungsthemen der Optimierung

  • Topologieoptimierung mit Ansys Discovery
  • Gewicht minimieren Lattice-Strukturen
  • Optimierung von Eigenfrequenzen (lineare Dynamik)
  • Topography Optimization für Schalenkörper

Ihre Referenten

Sebastian Hoffmann
Berechnungsingenieur, CADFEM Germany GmbH, Berlin
Simon Petermaier
Berechnungsingenieur, CADFEM Germany GmbH, Grafing
Dr. sc. ETH Manfred Maurer
Technik, CADFEM (Suisse) AG
Christian Mayrhofer
Berechnungsingenieur, CADFEM (Austria) GmbH, Wien

Einordnung in den CADFEM Lernpfad

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Das sagen CADFEM Kunden

 Lukas Brünjes Materials Engineering & Simulation, Ottobock SE & Co. KGaA
Lukas Brünjes
Materials Engineering & Simulation, Ottobock SE & Co. KGaA

Der eLearning-Dozent ist uneingeschränkt empfehlenswert! Mit seiner persönlichen Begeisterung ist es ihm gelungen, die komplexen Themen lebendig und in angenehmer Atmosphäre zu vermitteln. Aufgepeppt wurden die hervorragend vermittelten Inhalte durch anschauliche Vergleiche und praxisnahe Beispiele.

Haben Sie Fragen zum Seminar oder eLearning?

Wann erhalte ich die endgültige Zusage für meine Seminarbuchung?

Unmittelbar nach Ihrer Anmeldung erhalten Sie eine automatische Eingangsbestätigung an die angegebenen E-Mail-Adressen. Nach erfolgreicher Prüfung der von Ihnen angegebenen Daten erhalten Sie innerhalb von 2-3 Werktagen per E-Mail Ihre personalisierte Anmeldebestätigung mit weiteren Informationen zur Seminargebühren, Rechnungsadresse, Hotelempfehlungen etc. 

Sobald die Mindestteilnehmerzahl erreicht ist, erhalten Sie eine endgültige Seminarbestätigung mit weiteren Informationen. Wenn Sie ein Präsenz-Seminar gebucht haben, empfehlen wir Ihnen, die endgültige Reisebuchung erst ab diesem Zeitpunkt vorzunehmen.

Falls die Mindestteilnehmerzahl einmal nicht zustande kommt, behalten wir uns vor, den Seminartermin bis spätestens 7 Tage vor Seminarbeginn abzusagen. Gerne informieren wir Sie zu alternativen Terminen, Schulungsformaten oder Seminaren. Bitte beachten Sie, dass wir keine Haftung für bereits vorgenommene Hotel- oder Reisebuchungen seitens der Teilnehmenden übernehmen.

Wann ist Anmeldeschluss für ein Seminar?

Seminarplätze werden grundsätzlich nach der Reihenfolge der Anmeldung vergeben. Deshalb empfehlen wir Ihnen immer eine frühzeitige Buchung für Ihren Wunschtermin.

Solange ein Seminar noch über freie Plätze verfügt, können diese gebucht werden.

Zu welcher Uhrzeit beginnen und enden die Seminare?

In der Regel beginnen die Seminare um 9:00 Uhr und enden um 17:00 Uhr der jeweiligen Ortszeit. Die konkreten Seminarzeiten werden Ihnen in der Buchungsbestätigung genannt. Bitte beachten Sie, dass je nach Seminarveranstalter eine mögliche Zeitverschiebung zwischen Ihrer Ortszeit und der des Seminarveranstalters bestehen kann. Zur genauen Orientierung enthalten alle Zeitangaben eine Information über die Verschiebung zur Referenz Greenwich Mean Time (GMT).

Kann ich in das eLearning Angebot unverbindlich testen?

Damit Sie sich ein konkretes Bild von unseren Online-Kursen machen können, bieten wir Ihnen eine Testversion für das Startmodul  eines e-Learning Seminars Ihrer Wahl an. Keine Kosten, keine Kündigungsfrist o.ä. Gleichzeitig können Sie mit diesem Testzugang alle technischen Voraussetzungen für ein reibungsloses Lernen überprüfen. Das Gratis-Modul können Sie einfach aus jedem eLearning-Kurs anfordern.

Wie viel Zeit muss ich für ein eLearning-Seminar einplanen?

Jeder eLearning-Tag besteht aus vier Modulen. Idealerweise planen Sie je Modul zwischen 90 und 120 Minuten ungestörte Lernzeit ein. In diesem Zeitfenster eignen Sie sich das Wissen eines Moduls an und festigen es nachhaltig mit Quizfragen sowie Ansys Übungen. Durch die Unterteilung in Mikro-Lerneinheiten können Sie aber auch kürzere Zeitfenster, zum Beispiel beim Pendeln, optimal nutzen.

Wie lange besteht der Zugriff auf die Lerninhalte?

Voraussetzung für die Nutzung der eLearning-Kurse ist die Nutzung eines personengebundenen Zugangs zur CADFEM Lernplattform.

Beim Kauf eines eLearning-Kurses beträgt der Zugang zur Lernplattform 365 Tage.

Als User einer Flatrate startet und endet der Zugang zur Lernplattform mit dem Start und Ende der Flatrate.

Bei Kauf eines weiteren Lernproduktes (Flatrate, Seminar, eLearning) erhalten Sie erneut Zugriff auf alle bisher gebuchten Inhalte für 365 Tage, beginnend mit dem Startdatum des neuen Lernprodukts.

Leiter Technik Österreich