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Strukturmechanik
Strukturmechanik

Composite-Werkstoffe dimensionieren und simulieren

Übersicht

Seminar Experte

Vielschichtige Faserverbundwerkstoffe mit Leichtigkeit bewerten. Diese Schulung wird als 3-tägiges Seminar angeboten.

Dauer
3 Tage

Voraussetzungen
Grundwissen in Ansys Mechanical

Verwendete Software
Ansys Mechanical

Nutzen
  • Klassische Laminattheorie für die Vorauslegung von Bauteilen anwenden
  • Materialien definieren und Schichten multidirektional aufbauen
  • Bessere Versagensprognosen mit 3D-Composite-Modellen
  • Gezielte Optimierung von Faserverbundstrukturen

Beschreibung

Die numerische Simulation ist für Ingenieure ein Schlüssel zur Entwicklung optimaler Composite-Strukturen. Sie ermöglicht es, aufwändige Testreihen und hohe Ausschussraten zu vermeiden. Der Prozess beginnt mit der Auswahl der Materialien und dem Strukturentwurf. Faserverbund-Laminate bieten aufgrund ihrer richtungsabhängigen Eigenschaften viele Optimierungsmöglichkeiten. Das Ziel dieser Schulung ist es, Faserverbundlaminate und -strukturen zu verstehen, zu dimensionieren und zu simulieren. Hierbei spielt Ansys Composite PrepPost (ACP) eine zentrale Rolle. Es ermöglicht den fertigungsorientierten Aufbau von geschichteten Composite-Simulationsmodellen und deren Bewertung. Die Ermittlung von Reservefaktoren aus typischen Versagenskriterien wird demonstriert. Sie lernen außerdem, Composite-Solidmodelle automatisch zu generieren, um mit diesen 3D-Modellen wesentlich genauere Versagensprognosen zu erzielen. Darüber hinaus werden die progressive nichtlineare Schädigungsanalyse in Form von Abminderung der Steifigkeiten (Degradation) und Delamination und die Versagenskriterien vorgestellt.

Alle Schulungsinhalte werden anhand von Beispielen erläutert und von den Teilnehmern in eigenen Übungen vertieft. Dieses Wissen ermöglicht es Entwicklern, Konstrukteuren, Berechnungsingenieuren und Prüfern, die Leichtbauweise effektiv zu nutzen und die FE-Analyse von Faserverbundstrukturen fundiert anzuwenden.

Detaillierte Agenda für diese 3-tägige Schulung

Tag 1

01 Faserverbundwerkstoffe – Do you speak composite?

  • Herstellung, Anwendungsgebiete
  • Material – Von der Faser zum Laminat
  • Einblick in die klassische Laminattheorie
  • Demonstration von ACP an Kreuz- und Winkelverbund-Laminaten

02 Materialcharakterisierung durch Versuche – wie lasse ich richtig messen?

  • Versuchs-Aufbau und Durchführung
  • Zug-, Druck- und Schubeigenschaften
  • Zusammenhang Kraft-Verschiebungskurven und Kennwerte
  • Wo stecken Unsicherheiten?

03 Versagen von Faserverbunden – welches Versagenskriterium nehme ich?

  • Versagensarten von Faserverbunden
  • Versagenskriterien für Versagen in der Ebene
  • Gegenüberstellung verschiedener Kriterien
  • Vom FPF bis zum LPF

04 Auslegung von Faserverbundstrukturen – welche Design-Empfehlungen spreche ich aus?

  • Materialkennwerte, Designwerte und Auslegungswerte
  • Auslegungsphilosophien
  • Auslegungsrichtlinien in der Praxis
  • Beispielhafte Auslegung eines Bauteils

Tag 2

05 Effiziente Analyse von geschichteten Faserverbund-Laminaten - der ACP

  • Laminatanalyse – der klassische Weg mit Ansys und Workbench
  • ACP – das Konzept des Ansys Composite PrepPost
  • Von der Geometrie zur Auswertung
  • Workshop: Kiteboard 1

06 Laminieren – Die Richtung vorgeben

  • Von der Materialdefinition zu multidirektionalen Schichtaufbauten
  • Die Einzelschicht
  • Orientieren der Fasern
  • Drapieren
  • Workshop: T-Joint
  • Workshop: Drapieren einer Kalotte
  • Demonstration: Helix

07 Lagenzuschnitt – Steifigkeiten konfektionieren

  • Festlegung von Auflagebereichen – Named Selections und Rules
  • Sandwich - Modelle mit Kern
  • Workshop: T-Joint
  • Workshop: Kiteboard 2

08 3D geht auch – von der Schale zum Solid mit ACP

  • Vom Schalenlaminat zum Volumenmodell – Extrusion und vorvernetzte Modelle
  • Geometrie-Bearbeitung – CAD-Hilfsmittel Extrusion Guides, Führungen
  • Lagenauslauf
  • Baugruppen
  • Workshop: Zugprobe
  • Workshop: Satellitenantenne

Tag 3

09 Gelöst – Und nun? Auswertung und Auslastung von Faserverbund-Laminaten

  • Modellprüfung
  • Typisches Postprozessing für Composites
  • Versagenskriterien
  • Workshop: Rotorblatt

10 Haben Sie die beste Lösung? Was gibt's noch?

  • Parameter & Sensitivitätsanalyse
  • Verteilte Daten – Look-up Tables, Datenexport
  • Datenmanagement, Scripting
  • Workshop: Sensitivitätsanalyse einer Parabolantenne

11 Wenn’s richtig versagt: Delamination und Degradation

  • Interlaminare Schädigung: Kontakt oder Interface-Elemente
  • Steifigkeitsdegradation
  • Workshop: DCB-Probe
  • Workshop: Lochleibung

12 Material Kennwerte und Aushärtung – Ausblick Material Designer und ACCS

  • Materialkennwerte am Repräsentativem Volumenelement – der Material Designer
  • Aushärtung mit der Ansys Composite Cure Simulation
  • Möglichkeiten zur freien Gestaltung: Fragen zu Ihrem nächsten Projekt, Probieren und Vertiefen der erworbenen Fertigkeiten. Nehmen Sie sich Zeit und wiederholen Sie das Gelernte mit Unterstützung des Referenten.

Ihre Referenten

Prof. Dr.-Ing. Christian Hühne
Professor für Funktionsstrukturen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
Maik Handschick
Berechnungsingenieur, CADFEM Germany GmbH, Berlin
Christian Mayrhofer
CADFEM (Austria) GmbH, Wien

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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).

Leiter Technik Österreich