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Strukturmechanik
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Betriebsfestigkeitsbewertung mit Ansys nCode DesignLife

Beweisen Sie Ausdauer und geben Sie der Ermüdung nicht nach

Übersicht

Seminar Experte

High-End Betriebsfestikgeit - von vorkonfektionierten Glyphs zur Abbildung eigener Konzepte Diese Schulung wird als 2-tägiges Seminar angeboten.

Dauer
2 Tage

Voraussetzungen
Grundwissen in Ansys Mechanical

Verwendete Software
Ansys Mechanical

Nutzen
  • Praxis Ansys nCode DesignLife anhand gängiger Festigkeitskonzepte
  • High Cycle Fatigue (HCF): Spannungskonzept mit langen Zeitreihen
  • Low Cycle Fatigue (LCF): Dehnungskonzept und mehrachsige Beanspruchung
  • PSD-Shaker-Test nach Rayleigh, Steinberg, Dirlik auswerten

Beschreibung

Die Dimensionierung von Bauteilen erfordert neben der Beurteilung der statischen Festigkeit in der Regel auch die Analyse der Festigkeit unter zyklischen Lasten. Oft wird die Betriebsfestigkeit mittels Bauteilversuchen experimentell nachgewiesen. Nachdem diese Versuche z.T. lange Versuchszeiten nach sich ziehen, bei unterschiedlichen Lastniveaus zu fahren sind und zudem zur statistischen Absicherung auch mehrfache Wiederholungen notwendig sind, ist der experimentelle Aufwand beträchtlich. Daher hat sich die Abschätzung der Lebensdauer mittels Simulationstechnik als praktisches Werkzeug im industriellen Einsatz etabliert.

Sie sind vertraut mit der strukturmechanischen Simulation und Spannungsanalysen. Sie möchten darüber hinaus jedoch belastbare Lebensdaueranalysen für Ihre Bauteile unter Berücksichtigung unterschiedlichster Lastfallszenarien und deren Kombinationen durchführen. Neben der Anwendung verschiedener Berechnungsmethoden zur betriebsfesten Auslegung von Maschinenbauteilen in Ansys nCode DesignLife liegt ein Schwerpunkt dieses Seminars vor allem in der Behandlung langer Lastzeitreihen und Lastkollektiven. Dieser Kurs zeigt die Anwendung von Ansys nCode DesignLife anhand gängiger Festigkeitskonzepte und frischt dabei Kenntnisse der Betriebsfestigkeit wieder auf. Im Anschluss können Sie Ihre Betriebsfestigkeitsaufgaben sicher und effizient mit Ansys nCode DesignLife angehen.

Detaillierte Agenda für diese 2-tägige Schulung

Tag 1

01 High Cycle Fatigue (HCF): Betriebsfestigkeit nach Spannungskonzept I

  • Warum Bauteile unter zyklischer Last kaputt gehen?
  • Bedienkonzept von Ansys nCode DesignLife
  • nCode Materialdatenbank und Import eigener Daten
  • Festigkeit für zyklische Lasten: Wöhlerdiagramm
  • Auswertung in Ansys nCode
  • Beispiel: Berechnung einer Anhängerkupplung einachsig

02 High Cycle Fatigue (HCF): Betriebsfestigkeit nach Spannungskonzept II

  • ​Festigkeitseinfluss von Mittelspannungen
  • Beanspruchung des Bauteils: Lastzeitreihen
  • Beispiel: sowie mit 3-achsigen Zeitreihen entsprechend CARLOS TC

03 Betriebslasten mit langen Zeitreihen

  • Möglichkeiten zur Beschleunigung der Betriebsfestigkeitsanalyse
  • Verkürzen von Zeitreihen mit Peak Valley Zählung
  • Aufsetzen eines Filter-Runs zur 2-stufigen Berechnung der Aufgabe
  • Beispiel: Simulation der Betriebsfestigkeit an der generischen Nabe einer Windenergieanlage mit einem 10-Minuten Signal

04 Gesamtlebensdauer auf Basis unterschiedlicher Teillasten

  • Sequenzen unterschiedlicher Belastungen
  • Auswertung mehrerer Events
  • Beispiel: Simulation der Betriebsfestigkeit an der generischen Nabe einer Windenergieanlage mit der Design-Lebensdauer von 20 Jahren

Tag 2

05 Low Cycle Fatigue (LCF): Betriebsfestigkeit nach Dehnungskonzept I

  • Materialgesetze für LCF
  • Ansätze für die elastisch-plastische Korrektur
  • LCF Workflow in Ansys nCode DesignLife
  • Beispiel: Simulation einer Welle unter Biegung

06 Low Cycle Fatigue (LCF): Betriebsfestigkeit nach Dehnungskonzept II

  • Bewertung plastischer Dehnungen
  • Begrenzen der Rechnung auf hochbelastete Regionen über Komponenten
  • Mittelspannungskorrekturen nach Smith-Watson-Topper und Morrow
  • Bewertung stark mehrachsiger Beanspruchungen
  • Beispiel: Simulation einer Welle unter Torsion und Biegung

07 Betriebsfestigkeitsbewertung bei dynamischen Strukturantworten

  • ​Zyklische Betriebsfestigkeit: wann statisch und wann dynamisch simulieren
  • Bewertung der Betriebsfestigkeit für harmonische Anregungen (Sinus-Sweep)
  • Bewertung der Betriebsfestigkeit für zufallserregte Schwingungen (PSD)
  • Beispiel: Lebensdauersimulation für einen Shaker-Test mit PSD-Anregung für ein Satellitenbauteil nach Narrow Band, Steinberg und Dirlik

08 Weitere Themen in Ansys nCode DesignLife

  • Effiziente Bewertung transienter Analysen mit modaler Superposition
  • Thermische Belastungen und Kriechschaden
  • Modifikationen von Zeitreihen
  • Bewertungen nichtlinearer Einheitslastfälle
  • Bruchmechanische Bewertungen in Ansys nCode DesignLife

Ihre Referenten

Florian Mailänder
Business Development Manager, CADFEM Germany GmbH, Stuttgart

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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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Bereichsleiter Professional Development
Dr.-Ing. Marold Moosrainer