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Strukturmechanik
Strukturmechanik

Elastomerbauteile praxisnah simulieren

Von der Shore-Härte zum Mullins-Effekt

Übersicht

Seminar Experte

In diesem Seminar lernen Sie, geeignete Materialmodelle auszuwählen und anzupassen sowie Verstärkungen und eingeschlossene Fluide zu modellieren. Diese Schulung wird als 2-tägiges Seminar angeboten.

Dauer
2 Tage

Voraussetzungen
Grundwissen in Ansys Mechanical

Verwendete Software
Ansys Mechanical

Nutzen
  • Sie wählen das für Ihre Anwendung richtige Materialmodell aus
  • Die richtigen Messungen beauftragen und Materialmodelle anpassen
  • Robustheit und Genauigkeit durch adaptive Neuvernetzung steigern
  • Eingeschlossene Fluide und Faserverstärkungen effizient simulieren

Beschreibung

O-Ringe, Ventile, Membranen, Lager: viele Produkte des Maschinen- und Automobilbaus, der Luft- und Raumfahrttechnik sowie der Medizintechnik wären undenkbar ohne die große, reversible Verformbarkeit und guten Dämpfungseigenschaften von Elastomeren.

Im Seminar erlernen Sie die Auswahl geeigneter Materialmodelle zur Simulation des statischen Verhaltens (Hyperelastizität), des dynamischen Verhaltens (Viskoelastizität) sowie der Schädigung von Elastomeren (Mullins-Effekt). Wir vermitteln Ihnen das notwendige Wissen, um die richtigen Messungen zu beauftragen und Ihr gewähltes Modell mit Hilfe der Messergebnisse anzupassen. So verbessern Sie die Robustheit und Genauigkeit Ihrer Ansys-Analyse für Bauteile. Kenntnisse zur effizienten Simulation eingeschlossener Fluide und faserverstärkter Elastomerbauteile runden das facettenreiche Seminar ab.

Dieses Seminar richtet sich an Berechnungsingenieure und Konstrukteure, die mehr über die Simulation von Elastomeren wissen wollen.

Detaillierte Agenda für diese 2-tägige Schulung

Tag 1

01 Simulation von Elastomerbauteilen

  • Eigenschaften von Elastomeren
  • Übersicht zu verfügbaren Materialmodellen
  • Richtige Auswertung großer Dehnungen
  • Demonstrator: Berechnung der Kennlinie einer Luftfeder
  • Workshop: Kompression eines O-Rings

02 Hyperelastische Materialmodelle

  • Kontinuumsmechanische Grundlagen
  • Verzerrungsenergiefunktionen: Neo Hooke, Mooney-Rivlin, Yeoh, Ogden und weitere
  • Optimale Elementeinstellungen bei Volumenkonstanz (u-p-Formulierung)
  • Workshop: Konvergenzuntersuchungen an einem Tastaturanschlag

03 Viskoelastische Effekte

  • Grundlagen der Prony-Reihe
  • Zeitbereich: Relaxation
  • Frequenzbereich: dynamische Verhärtung
  • Zeit-Temperatur-Verschiebungsprinzip: WLF- und TN-Shiftfunktion
  • Workshop: Spannungsrelaxation in einem Querpressverband

04 Systematische Materialcharakterisierung

  • Schätzung des Schubmoduls aus der Shore-Härte und Beispielparametersätze
  • Ableitung bauteilorientierter Versuchsbedingungen mit dem Invariantendiagramm
  • Standardversuche für hyperelastische und viskoelastische Materialien
  • Curve-fitting in Ansys Workbench
  • Workshop 1: Anpassung hyperelastischer Modelle an Versuchsdaten mit Ansys Workbench
  • Workshop 2: Anpassung der Pronyreihe an Relaxationversuche mit Ansys Workbench

Tag 2

05 Schädigung und zyklisches Materialverhalten

  • Phänomenologie: Schädigung (Mullins-Effekt) und zyklisches Spannungs-Dehnungs-Verhalten (nichtlineare Viskoelastizität) von Elastomeren
  • Ogden-Roxburgh-Modell (Mullins-Effekt)
  • Bergström-Boyce-Modell (nichtlineare Viskoelastizität)
  • Demonstrator: Parameteridentifikation des Ogden-Roxburgh-Modells mit Ansys optiSLang
  • Workshop: Zyklische Torsion einer Fahrwerksbuchse mit dem Bergström-Boyce-Modell

06 Modellierung faserverstärkter Elastomere

  • Kurzfaserverstärkung: anisotrope Hyperelastizität mittels Strukturtensoren
  • Endlosfaserverstärkung: Reinforce-Elemente (REINF)
  • Workshop: Maximal übertragbares Moment eines Keilriemens

07 Modellierung eingeschlossener Fluide

  • Beispiele für Fluid-Struktur-Interaktionen
  • Hydrostatische Fluidelemente (HSFLD)
  • Fluidmodelle: inkompressible und kompressible Flüssigkeiten, ideale Gase
  • Definition in Ansys Mechanical und Postprocessing
  • Workshop: Abhängigkeit der Steifigkeit eines Gummiballs vom Luftdruck

08 Adaptive Neuvernetzung (NLAD)

  • Ablauf einer Analyse mit Neuvernetzung
  • Kriterien: Wann wird neu vernetzt?
  • Einstellungen: Wie wird neu vernetzt?
  • Empfohlene Neuvernetzungseinstellungen
  • Workshop: Neuvernetzung eines O-Rings unter Betriebslast

Ihre Referenten

Dr.-Ing. Hendrik Donner
Berechnungsingenieur, CADFEM Germany GmbH, Chemnitz
Prof. Dr.-Ing. Armin Fritsch
Professor für Strukturmechanik, Hochschule für Angewandte Wissenschaften München

Einordnung in den CADFEM Lernpfad

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Das sagen CADFEM Kunden

Benjamin Höfer
Bürkert Werke GmbH & Co. KG

Sehr gutes Seminar zur Simulation von Elastomeren mit vielen Praxistipps! Der sehr kompetente Referent hat gute Einblicke in alle relevanten Themenfelder gegeben, ohne dabei zu tief in die Hyperelastizätstheorie abzutauchen.

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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.

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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.

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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).

Bereichsleiter Professional Development
Dr.-Ing. Marold Moosrainer