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Nichtlineare strukturmechanische Berechnungen mit Ansys Mechanical

CADFEM
Seminar
Strukturmechanik
Strukturmechanik

​Tiefere Einblicke in Nichtlinearitäten (Kontakte, große Verformungen, Material) zur Verbesserung der Konvergenz

​Verschiedene Aspekte wie bessere Materialausnutzung, leichtere Konstruktionen und besonders die Funktion eines Bauteils können die Berücksichtigung nichtlinearer Zusammenhänge erforderlich machen. Dabei werden nichtlineares Materialverhalten, große Verformungen und Kontakt ...

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Übersicht
Level:
Aufbau
Zielgruppe:
Anwender, Student, Dozent
Voraussetzungen:
Grundwissen in Ansys Mechanical
Nutzen:
  • Verständnisgewinn für nichtlineare Berechnung durch Hintergrundwissen
  • Konvergenzprobleme verstehen und beheben
  • Praxistipps für gezielte Fehlersuche bei Nichtkonvergenz
  • Erfahrungen und typische Anwendungsfälle in der Gruppe diskutieren
Anwendungen:
Kontakt, Lineare/nichtlineare Berechnung, Materialmodelle
Verwendete Software:
Ansys Mechanical
Level
Aufbau
Zielgruppe
Anwender, Student, Dozent
Voraussetzungen
Grundwissen in Ansys Mechanical
Nutzen
  • Verständnisgewinn für nichtlineare Berechnung durch Hintergrundwissen
  • Konvergenzprobleme verstehen und beheben
  • Praxistipps für gezielte Fehlersuche bei Nichtkonvergenz
  • Erfahrungen und typische Anwendungsfälle in der Gruppe diskutieren
Anwendungen
Kontakt, Lineare/nichtlineare Berechnung, Materialmodelle
Verwendete Software
Ansys Mechanical
Agenda Tag 1
  • Basiswissen nichtlineare Analysen mit ANSYS Mechanical
  • Große Verformungen
  • Einführung in die Kontaktberechnung – Teil 1
  • Einführung in die Kontaktberechnung – Teil 2
Agenda Tag 2
  • Plastisches Materialverhalten
  • Langzeitverhalten (Kriechen)
  • Konvergenzbetrachtungen
  • Gummiartige Materialien (Einführung)

Verfügbare Termine

Kein passendes Datum? Sie finden kein für Sie passendes Datum oder wünschen sich eine individuelle Schulung für Ihr Team? Wir unterbreiten Ihnen gerne ein Angebot.

Unser Angebot im Detail

Dieses Seminar wird als 2 Tage Vor-Ort-Seminar angeboten. Es besteht aus 2 Seminartagen und 8 Modulen.

Tag 1

Basiswissen nichtlineare Analysen mit ANSYS Mechanical

  • Grundlegende Analyseeinstellungen
  • Newton-Raphson-Verfahren
  • Zeitschritte und ihre Steuerung
  • Konvergenzprüfung und -hilfen
  • Nutzung der Restart Optionen
  • Stabilisierung
  • Nichtlineare Diagnose
  • Workshop zur Anwendung des Restarts

Große Verformungen

  • Geometrische Nichtlinearitäten (große Drehungen und Dehnungen)
  • Verformungsabhängige Lasten
  • Demonstrator zu verformungsabhängigen Lasten (Lastrichtung/Lastfläche)
  • Richtung von Spannungen und Dehnungen
  • Einführung in Stabilitätsprobleme
  • Eigenwertbeulen linearer Strukturen
  • Geometrisch nichtlineare Analysen perfekter/imperfekter Strukturen
  • Workshop zur Traglastermittlung einer Bogenstruktur

Einführung in die Kontaktberechnung – Teil 1

  • Was bedeutet Kontakt?
  • Ablauf einer Kontaktrechnung
  • Kontaktalgorithmen (Einführung)
  • Kontakterstellung (automatische bzw. manuelle Erstellung)
  • Demonstrator zur Kontakterstellung
  • Workshop zur effizienten Erstellung der Kontakte einer Ringflanschverbindung

Einführung in die Kontaktberechnung – Teil 2

  • Zur Auswahl der Kontakt und Zielseite
  • Kontaktoptionen (z. B. Verhalten, Detektionsmethode, Kontaktsteifigkeit)
  • Kontaktcheck im Preprocessing
  • Kontakt Tracker (Beobachten des Kontaktverhaltens während der Lösung)
  • Auswertung von Kontaktergebnissen
  • Workshop zur Kontaktanalyse einer Ringflanschverbindung

Tag 2

Plastisches Materialverhalten

  • Einführung in die Plastizitätstheorie (Fließbedingung und -regel)
  • Verfestigungsmodelle (isotrop & kinematisch)
  • Materialdefinition (wahre Spannung und Dehnungen)
  • Plastische Materialdefinition in der Workbench (Engineering Data)
  • Postprocessing materiell nichtlinearer Analysen
  • Demonstrator zur plastischen Biegung eines Rechteckquerschnittes
  • Workshop: Traglastrechnung einer Laschenverbindung

Langzeitverhalten (Kriechen)

  • Phänomene des Kriechens (Kriechen & Relaxation sowie primäres, sekundäres und tertiäres Kriechen)
  • Zeit- und Dehnungsverfestigung
  • Überblick zu den in ANSYS Mechanical verfügbaren Kriechmodellen
  • Demonstrator zur beispielhaften Bestimmung der Kriechkonstanten
  • Workshop: Analyse des Vorspannkraftverlustes einer Kunststofffeder

Konvergenzbetrachtungen

  • Ursachen von Nichtkonvergenz
  • Starrkörperverschiebungen
  • Kraftkonvergenz
  • Material & Elementformulierung
  • Workshop: Konvergenzbetrachtungen am Beispiel einer Tellerfeder
  • Workshop: Konvergenzbetrachtungen am Beispiel einer Traglastanalyse (nichtlineares Material, Kontakt und große Verformungen)

Gummiartige Materialien (Einführung)

  • Streckungen, Invarianten
  • Grundkonzept der Hyperelastizitätsmodelle
  • Beispiel Neo-Hooke (und Mooney-Rivlin)
  • Standard-Versuche
  • Programmgestützte Parameterbestimmung
  • Response Function
  • Konvergenzprobleme/Vernetzungsaspekte

​Verschiedene Aspekte wie bessere Materialausnutzung, leichtere Konstruktionen und besonders die Funktion eines Bauteils können die Berücksichtigung nichtlinearer Zusammenhänge erforderlich machen. Dabei werden nichtlineares Materialverhalten, große Verformungen und Kontakt unterschieden. ANSYS Mechanical bietet eine Vielzahl von Möglichkeiten, etwa für das Werkstoffverhalten von Metallen, Kunststoffen und Elastomeren, für große Drehungen, Dehnungen und Stabilität sowie für sich berührende und wieder trennende Bereiche und Relativbewegungen mit und ohne Reibung.
Hinzu kommt, dass die Lösung nichtlinearer Gleichungen iterativ erfolgt und zur Konvergenz gebracht werden muss. Hier bietet ANSYS Mechanical Konvergenzüberwachung, Konvergenzhilfen und Problemanalysemöglichkeiten.
Nichtlinearitäten, wie beispielsweise Kontakte, große Verformungen und/oder materielle Nichtlinearitäten, spielen bei realen Strukturen vielfach eine entscheidende Rolle und können über die Benutzeroberfläche von ANSYS Mechancial auch sehr einfach aktiviert werden. Die Vielzahl möglicher Einstellungen, die für eine erfolgreiche Aufgabenbewältigung vorteilhaft sein können, sowie die mechanischen Hintergründe lassen das Thema jedoch zunächst oft recht komplex erscheinen. Im Rahmen dieses Seminar vermitteln wir Ihnen sowohl die notwendigen theoretischen Grundlagen für einen sicheren Einstieg in diese Thematik als auch bewährte Vorgehensweisen zur Fehlersuche und Verbesserung des Konvergenzverhaltens.

​Dieses Seminar richtet sich an Berechner, die Kenntnisse und erste Erfahrungen mit ANSYS Mechanical für lineare strukturmechanische Aufgaben haben und sich nun Nichtlinearitäten zuwenden. Wegen der dargebotenen Übersicht stellt dieser Brückenkurs das Bindeglied zu den zahlreichen vertiefenden CADFEM Spezialkursen rund um die Nichtlinearitäten dar und wird auch Projektleitern und Entscheidern helfen, Ihre Erwartungen zu justieren.

​In diesem Seminar vermitteln wir die nötigen Grundlagen für die Durchführung und das Verständnis nichtlinearer Berechnungen, so dass diese zuverlässig bewältigt werden können. Das praktische Handwerkszeug zur Durchführung nichtlinearer Berechnungen mit ANSYS Mechanical, die Definition des Problems, die Beschreibung des Materialverhaltens und der Randbedingungen sowie der zentrale Aspekt der Steuerung und Konvergenzerzielung stehen im Mittelpunkt und werden mit praktischen Beispielen untermauert.

Dr.-Ing. Hendrik Donner
Berechnungsingenieur, CADFEM GmbH, Chemnitz
Dr.-Ing. Martin Seitz
Berechnungsingenieur, CADFEM GmbH, Stuttgart
Dr. sc. Jörg Helfenstein
Leiter Seminare, CADFEM (Suisse) AG, Aadorf
Dr. sc. Juan Escallon
Berechnungsingenieur, CADFEM (Austria) GmbH, Wien
Dr.-Ing. Markus Kellermeyer
Produktmanager Learning on Demand, CADFEM GmbH, Grafing
Prof. Dr.-Ing. Wilhelm Rust
Professor of Simulation in Mechanical Engineering, Hochschule Hannover

Haben Sie Fragen zum Seminar?

Deutschland

Bereichsleiter Professional Development
Dr.-Ing. Marold Moosrainer

Österreich

Leiter Technik Österreich

Schweiz / Liechtenstein

Leiter Seminare
Dr. sc. Jörg Helfenstein

Frankreich

Technik
PhD Ingénierie mécanique Mickaël Gay

Ergänzende Angebote

Für den schnellen Einstieg in die Simulation sind die richtige Aus-/Weiterbildung, Hardware und ergänzende Softwareprodukte der Schlüssel zum Erfolg.

FAQ

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 zur Anreise. Wir empfehlen, 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 sind wir Ihnen bei der Umbuchung auf einen alternativen Termin behilflich. 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.

Wo finde ich Informationen zur Anreise und Übernachtungsmöglichkeiten?

An vielen CADFEM Veranstaltungsorten kooperieren wir mit Hotels, die Spezialpreise für unsere Schulungsgäste anbieten. Bei entsprechender Angabe in der Buchungsmaske erhalten Sie mit der Anmeldebestätigung eine Hotelempfehlung. Die Buchung und Kostenübernahme erfolgen direkt beim Hotel durch Sie oder Ihr Unternehmen. Weitere Hotelempfehlungen können Sie jederzeit unter den Geschäftsstellen-Informationen einsehen.

Wann versenden Sie die Rechnung?

Die Rechnung wird unmittelbar nach dem letzten Seminartag an den in der Buchung angegebenen Rechnungsempfänger versandt. Eine Änderung der Rechnungsadresse teilen Sie uns bitte spätestens zu Seminarbeginn mit.

Unser Mitarbeiter ist am Termin verhindert. Ist eine Stornierung des Seminars möglich?

Eine Stornierung ist nur unter bestimmten Bedingungen möglich, die Sie den gültigen AGBs entnehmen können. Eine Alternative ist die einmalig kostenfreie Umbuchung eines bestätigten Seminarplatzes auf einen Ersatzteilnehmer. Aus organisatorischen Gründen ist eine Online-Seminaranmeldung des neuen Teilnehmers unter Angabe des Kommentars „Ersatzteilnehmer für Herrn/Frau Vorname, Nachname“ notwendig. Sollte dieser Seminartermin bereits ausgebucht sein, wenden Sie sich bitte an unser Seminar-Team.

Was muss ich zur Schulung mitbringen?

Sie erhalten alle für Ihre Veranstaltung benötigten Unterlagen vor Ort. Falls weitere Materialien von Ihnen mitgebracht werden sollten oder Sie spezielle Vorkenntnisse benötigen, finden Sie diese Information direkt in der Seminarbeschreibung.

Ab wann erhalte ich Zugriff auf die Seminarunterlagen?

Die Seminarunterlagen erhalten Sie im PDF-Format am ersten Seminartag. Diese stehen auf Ihrem Seminarrechner zur Verfügung und können bearbeitet und kommentiert werden. Über das Kundenportal myCADFEM haben Sie von Ihrem Rechner oder mobilen Geräten aus Zugriff auf Ihre Unterlagen und Seminarbeispiele.

Was ist das Kundenportal myCADFEM?

Im Kundenportal haben Sie unter anderem Zugriff auf Ihre digitalen Seminarunterlagen und Übungsdateien, können uns Ihr Feedback übermitteln und Ihr Teilnahme-Zertifikat herunterladen. Beachten Sie, dass der personalisierte Zugang nur durch Sie genutzt werden darf. Im Falle eines Unternehmenswechsels wird das Konto aus Datenschutzgründen eingefroren.