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Nichtlineare strukturmechanische Berechnungen mit Ansys Mechanical

Große Verformungen, Kontakt und nichtlineare Materialen verstehen

CADFEM
Seminar eLearning
Strukturmechanik
Strukturmechanik

Mit diesem Seminar gelingt der Einstieg in die Welt der Nichtlinearitäten und das Verständnis von Konvergenzverhalten.

Nichtlineare Berechnungen sind heute ein fester Bestandteil des Entwicklungsprozesses. Besondere Werkstoffe, komplexe Fertigungsprozesse und optimale Ressourcenausnutzung fordern in der Simulation die Berücksichtigung nichtlinearer Effekte. Sie haben bereits Erfahrung mit ...

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Übersicht
Level:
Aufbau
Zielgruppe:
Anwender, Student, Dozent
Voraussetzungen:
Grundwissen in Ansys Mechanical
Nutzen:
  • Kenntnisse zu verschiedenen nichtlinearen Aufgabenklassen
  • Detailliertes Wissen zum Ablauf einer nichtlinearen Simulation
  • Konvergenzverhalten und Performance der Analyse beeinflussen
  • 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
  • Kenntnisse zu verschiedenen nichtlinearen Aufgabenklassen
  • Detailliertes Wissen zum Ablauf einer nichtlinearen Simulation
  • Konvergenzverhalten und Performance der Analyse beeinflussen
  • Erfahrungen und typische Anwendungsfälle in der Gruppe diskutieren
Anwendungen
Kontakt, Lineare/nichtlineare Berechnung, Materialmodelle
Verwendete Software
Ansys Mechanical
Agenda Tag 1
  • Nichtlineare Aufgabenklassen und Lösungsverfahren
  • Ansys-Solver-Einstellungen
  • Geometrische Nichtlinearitäten
  • Stabilitätsprobleme
Agenda Tag 2
  • Nichtlineare Materialien – Plastizität
  • Nichtlineare Materialien – Hyperelastizität
  • Kontakte modellieren
  • Konvergenz, Performance, Genauigkeit

eLearning Angebot

Verfügbare Termine

Nicht das passende Angebot? Kein passender Termin? Ob eLearning, Präsenzkurs, Live Online-Seminar oder Individualtraining - wir finden gemeinsam die richtige Lösung für Sie. Gerne beraten wir Sie persönlich.

Unser Angebot im Detail

Dieses Seminar wird als 2-Tages-Seminar angeboten oder alternativ
als eLearning-Kurs, für den Sie insgesamt 2 Lerntag(e) mit eigener Zeiteinteilung investieren sollten.

Tag 1

01 Nichtlineare Aufgabenklassen und Lösungsverfahren

  • Klassifizierung der nichtlinearen Effekte
  • Das Newton-Verfahren mit Beispielen
  • Charakteristisches Konvergenzverhalten unterschiedlicher Aufgabenstellungen
  • Workshop: Zugversuch an einem Standardprobekörper

02 Ansys-Solver-Einstellungen

  • Grundlegende Einstellungen: Last- und Zeitschrittsteuerung, Iterationen, Konvergenzkriterien, Newton-Raphson Residuen, Elementverletzungen
  • Erweiterte Einstellungen: Newton-Raphson-Optionen, Line-Search, Prädiktor
  • Spezialthemen: Bogenlängen-Verfahren, Stabilisierung, dynamische Analyse, Semi-implizit, Restart
  • Workshop: Konvergenzverhalten bei stark unterschiedlichen Materialien

03 Geometrische Nichtlinearitäten

  • Beispiele geometrischer Nichtlinearitäten: Stress-Stiffening, Spin-Softening, mitrotierende Elementkoordinatensysteme
  • Große Verschiebungen und kleine Deformationen
  • Große Deformationen: wahre Dehnungen und wahre Spannungen
  • Verformungsabhängige Lasten
  • Workshop: Auslegung eines Hybridcordes
  • Workshop: Transformation einer Spannungs-Dehnungs-Kurve

04 Stabilitätsprobleme

  • Klassifizierung von Stabilitätsproblemen (Beulen, Durchschlagen, Traglast)
  • Ursachen von Stabilitätsproblemen
  • Eigenwertbeulanalyse
  • Nichtlineare Stabilitätsanalysen: Bogenlängenverfahren, Stabilisierung, transiente Analyse
  • Workshop: Stabilitätsanalyse einer Strebe

Tag 2

05 Nichtlineare Materialien – Plastizität

  • Grundlagen der Plastizitätstheorie (Fließbedingung, Fließregel, Verfestigung)
  • Typische Verfestigungsmodelle (isotrop und kinematisch)
  • Materialdefinition in Ansys Mechanical
  • Bestimmung der Verfestigungskurve aus Zugversuchsdaten
  • Besonderheiten des Postprocessings
  • Workshop: Tiefziehanalyse

06 Nichtlineare Materialien – Hyperelastizität

  • Überblick zu Anwendungsfällen
  • Grundlagen der Hyperelastizität
  • Typische Verzerrungsenergiefunktionen & Definition in Ansys
  • Parameter-Fitting in Ansys Workbench anhand des Zugversuchs
  • Elementformulierungen
  • Workshop: Axial- und Torsionssteifigkeit einer Fahrwerksbuchse

07 Kontakte modellieren

  • Ablauf einer Kontaktanalyse
  • Überblick zu den wichtigsten Kontakteinstellungen: Verhalten, Formulierung, Detektionsmethode, Kontaktsteifigkeit
  • Auswertung von Kontakten
  • Vergleich der Kontaktformulierungen: Pure- Penalty, Normal-Lagrange, Augmented Lagrange
  • Workshop: Übertragbares Torsionsmoment eines Querpressverbandes

08 Konvergenz, Performance, Genauigkeit

  • Typische Konvergenzprobleme und Fehlermeldungen zu Starrkörperbewegungen und Elementverzerrungen sowie Abhilfemaßnahmen
  • Steigerung der Performance: Wahl des richtigen Solvers (direkter und iterativer Löser) sowie Parallelisierung der Analyse (SMP und DMP)
  • Einflüsse auf die Genauigkeit einer Analyse
  • Spezialtechniken: Substrukturen und adaptive Neuvernetzung
  • Workshop: Substrukturmodell des Hertzschen Kontaktes
  • Workshop: Adaptive Neuvernetzung bei einer Intendationsanalyse

Nichtlineare Berechnungen sind heute ein fester Bestandteil des Entwicklungsprozesses. Besondere Werkstoffe, komplexe Fertigungsprozesse und optimale Ressourcenausnutzung fordern in der Simulation die Berücksichtigung nichtlinearer Effekte. Sie haben bereits Erfahrung mit linearen FEM? Dann bietet Ihnen dieses Seminar den praxisorientierten Einstieg in die Lösung typischer Aufgaben, in denen große Verformungen, nichtlineare Materialmodelle oder Kontakte zu berücksichtigen sind. Für die Arbeit mit Ansys Mechanical lernen Sie wichtige Solver-Einstellungen kennen und erhalten grundlegendes Hintergrundwissen, detaillierte Erläuterungen zum Konvergenzverhalten sowie bewährte Praxis-Tipps für Ihre tägliche Arbeit.

  • Simulationsanwender, die erste Erfahrungen mit Ansys Mechanical gesammelt haben und auch nichtlineare Aufgabenstellungen bearbeiten wollen
  • Erfahrene Anwender, die das Konvergenzverhalten besser verstehen und steuern wollen
  • Projektleiter und Entscheider, die zielgerichtet Erwartungen an numerische Analyse formulieren und die richtigen Schlüsse aus den Ergebnissen ziehen wollen

Mit diesem Seminar ermöglichen wir Ihnen den Einstieg in die Simulation von Aufgabenstellungen mit großen Verformungen, Stabilitätsproblemen, Plastizität, Hyperelastizität sowie Kontakt. Sie erlangen ein detailliertes Verständnis, was bei der Lösung im Hintergrund passiert und wie Sie das Konvergenzverhalten und die Performance Ihrer Analyse positiv beeinflussen können. In praxisorientierten Workshops haben Sie Zeit, dass Wissen sofort praktisch anzuwenden.

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 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.

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).

Für die einzelnen Seminarveranstalter gelten während der Sommer- / Winterzeit die folgenden Zeitverschiebung zwischen GTM und lokaler Zeit :

Kann ich in das eLearning-Angebot unverbindlich testen?

Damit Sie sich ein konkretes Bild von unseren Online-Kursen machen können, bieten wir Ihnen einen Testzugang für das Startmodul eines eLearning-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 den Zugriff auf die Lerninhalte gebuchter eLearning-Seminare ist der Besitz eines Zugangs zur CADFEM Lernplattform. Dieser besteht für 12 Monate und kann jährlich verlängert werden. Damit können Sie selbst entscheiden, wie lange Sie Zugriff auf Ihre zahlreichen Videos, PDF-Dokumente und Quizfragen haben wollen.

Bereichsleiter Professional Development
Dr.-Ing. Marold Moosrainer
Produktmanager Learning on Demand
Dr.-Ing. Markus Kellermeyer

Ergänzende Angebote

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