SolidWorks 2010 - Methodik der 3D-Konstruktion

14 FE Analyse mit SolidWorks SimulationXpress (S. 251-252)

14.1 SolidWorks SimulationXpress und SolidWorks Simulation

SolidWorks SimulationXpress (früher COSMOSXpress) ist ein aus SolidWorks Simulation (früher COSMOS Works) abgeleitetes Werkzeug zur Konstruktionsanalyse mittels der Finite-Elemente-Methode. Sofern eine entsprechende Lizenz erworben wurde, kann SolidWorks Simulation als Zusatzanwendung in SolidWorks aktiviert werden. SolidWorks Simulation ist ein vollständig in SolidWorks integriertes System zur Konstruktionsanalyse und bietet die Möglichkeit, Spannungs-, Frequenz-, Knick-, thermodynamische und Optimierungsanalysen durchzuführen.

Mit der Nutzung eines solchen integrierten Analysewerkzeugs können folgende Ziele erreicht werden: Frühzeitiges Überprüfen und Absichern der Konstruktion Reduzieren der Anzahl realer Tests mit Prototypen Verkürzen der Produktentwicklungszeiten Als kleiner Ableger von SolidWorks Simulation bietet SolidWorks SimulationXpress dem Benutzer nur sehr eingeschränkte Möglichkeiten: So können nur einteilige Volumenkörper in einem weitgehend automatisierten Ablauf mit stark eingeschränkten Möglichkeiten analysiert werden.

Um Baugruppen, Oberflächenmodelle oder Mehrkörperteile zu berechnen, braucht der Anwender SolidWorks Simulation. Beide Programme benutzen aber im Grundsatz die gleiche Konstruktionsanalysetechnik, und natürlich ist die grundsätzliche Vorgehensweise bei der Durchführung einer Analyse vergleichbar. SolidWorks SimulationXpress kann daher vielleicht am ehesten als Appetitmacher verstanden werden.

Als solchen möchte ich Ihnen SolidWorks SimulationXpress nachfolgend am Beispiel der Anschlusskonsole vorstellen. SolidWorks SimulationXpress ermöglicht dem Anwender Folgendes: Der Anwender kann eine Spannungsanalyse von Teilen durchführen. Für das Verhalten von Metallen wird die Annahme getroffen, dass Verformungen linear und elastisch sind, bevor die Fließgrenze erreicht wird.

Es gibt daneben Materialien, die kein lineares Materialverhalten aufweisen, wie z. B. Kunststoffe oder Gummi, und die nicht sinnvoll mit SolidWorks SimulationXpress analysiert werden können. Wird eine vollkommen starre Vorrichtung simuliert mit Anwendung stationäre Randbedingungen auf Teiloberflächen, so werden die stationären Randbedingungen nicht akzeptiert.

Stationäre Randbedingungen gestatten es nicht, dass die ausgewählten Flächen sich in irgendwelche Richtungen bewegen oder verzerren. 252 Drücke und Kräfte können auf jede Fläche angewendet werden, die resultierenden Spannungen werden automatisch ermittelt. Angezeigt wird die äquivalente Spannung (von Mises). Individuelle Spannungskomponenten (Normal-, Schub- oder Hauptspannung) können nicht angezeigt werden.

Es wird ein Sicherheitsfaktor berechnet, der aus den aufgebrachten Belastungen abgeleitet wird. Ein Sicherheitsfaktor <,1 zeigt, dass das Teil sich unter diesen Kräften und Randbedingungen plastisch verformen wird. Der Anwender hat auch die Möglichkeit, die Ergebnisse der Analyse als HTMLBericht zu erstellen. Auch mithilfe von eDrawings können die Ergebnisse dokumentiert und für Partner zur Verfügung gestellt werden.