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Netzfreie Analyse eines Ver- und Entrastvorganges mit LS-DYNA

Netzfreie Analyse eines Ver- und Entrastvorganges einer Clipverbindung mit LS-DYNA

Branche: Kunststoff und Gummi, AutomobilzuliefererFachgebiet: Strukturmechanik

Die Firma Elkamet Kunststofftechnik GmbH fertigt unter anderem Extrusionsprofile aus technischen Polymerwerkstoffen für die Fahrzeug- und Beleuchtungsindustrie. CADFEM half bei der Entscheidung für verschiedene Ausführungen mit Simulation.

Zusammenfassung

Aufgabe

Für verschieden Varianten einer Clipverbindung zwischen PKW-Frontscheibe und Wasserkasten soll das Verhalten hinsichtlich des Ver-und Entrastvorganges untersucht und bewertet werden.

Lösung

Aufgrund der sich während des Vorgangs sehr stark deformierenden Gummilippe wurde für die Berechnung eine netzfreie Methode in ANSYS LS-DYNA verwendet (Element Free Galerkin).

Kundennutzen

Elkamet erhielt eine substanziierte Entscheidungshilfe zur Auswahl der hinsichtlich der Bedienbarkeit am besten geeigneten Variante.

Projektdetails

Aufgabe

Die Firma Elkamet Kunststofftechnik GmbH fertigt unter anderem Extrusionsprofile aus technischen Polymerwerkstoffen für die Fahrzeug- und Beleuchtungsindustrie. Bei den durchgeführten Analysen wurde eine von Elkamet entwickelte Frontscheibenabdichtung zum Wasserkasten in einem PKW hinsichtlich des Ver-und Entrastvorganges der Clipverbindung untersucht. Die hierbei aufzubringenden Kräfte werden maßgeblich über eine stark verformte Dichtungslippe aus Gummimaterial bestimmt.


Nutzen für den Kunden

Die Ergebnisse ermöglichen einen Vergleich der auftretenden Kräfte beim Ver- und Entrastvorgang der drei untersuchten Geometrievarianten. Dies gibt dem Kunden eine Entscheidungshilfe zur Auswahl der hinsichtlich Bedienbarkeit am besten geeigneten Variante.


Lösung

Durchgeführt wurde die Berechnung des Ver-und Entrastvorganges mit LS-DYNA. Aufgrund der sich während des Vorgangs sehr stark deformierenden Gummilippe wurde für die Berechnung eine netzfreie Methode verwendet (Element Free Galerkin). Netzfreie Methoden sind numerische Methoden, bei denen keine finiten Elemente zur räumlichen Diskretisierung sondern gewichtete Stützpunkte verwendet werden. Sie kommen unter anderem bei großen Materialverformungen zur Anwendung. Die durchgeführte Analyse ermöglicht die Ermittlung der für das Verrasten und Entrasten der Wasserkastenabdeckung notwendigen Kräfte. Insgesamt umfasste die Untersuchung drei verschiedene geometrische Varianten.


Berechnungsingenieur

Produkt-Anwendungen im Projekt