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Genauigkeit der anisotropen Berechnung
Die Ergebnisse der Arbeiten zeigen eine signifikant höhere Genauigkeit der anisotropen Berechnung.
Brauche ich anisotrope Simulationen?
Anisotrope Berechnungen sind schon länger Stand der Technik (>> Anisotrope Bauteilberechnungen). Jedoch stellt sich im Rahmen einer Produktentwicklung die Frage:
- Um wieviel genauer sind anisotrope Berechnungen im Vergleich zu isotropen Berechnungen?
- Sind Steifigkeitsberechnungen, mit Berücksichtigung der Füllstofforientierungen aus der Fertigung, nutzbringend hinsichtlich der Vorhersagegenauigkeit und gewinnbringend für ein Entwicklungsprojekt?
Konkrete Aussagen zur Genauigkeit der anisotropen Berechnungen erhält der Produktentwickler in der Literatur oft nicht. Andreas Sommer, Simulationsexperte der Impetus Plastics, hat sich deshalb auf die Fahnen geschrieben, mit Grundlagenarbeiten Referenzwerte hierfür zu schaffen.
Vortragsveranstaltung „Proceedings of Advanced Simulation Techniques Conference 2015
Im Rahmen der Vortragsveranstaltung „Proceedings of Advanced Simulation Techniques Conference 2015“ an der Hochschule Landshut hat Andreas Sommer einen Überblick seiner Arbeiten zur Berechnung der anisotropen Elastizität von kurzglasfasergefüllten Kunststoffen in der linearen Strukturanalyse, die auch von Professor Dr.-Ing. Tim Rödiger begleitet wurden, vorgestellt.
Vergleich von isotropen und anisotropen Berechnungen
Dafür wurden standardisierte Zugstabprüfungen mit isotropen und anisotropen Modellen simuliert und mit den verfügbaren Materialdaten verglichen. Für die Vorhersage der strömungsinduzierten Faserorientierung wurde die Struktursimulation mit der Prozesssimulation gekoppelt.
Anisotrop ist 25 % genauer
Seine Berechnungen zeigen, dass ein anisotropes Materialmodell die Abweichung zur gemessenen Steifigkeit in Bereichen niedriger Belastungen wie erwartet reduziert. Im Vergleich zur klassischen Methode (isotrop) mit Abminderungsfaktoren kann die Abweichung um ca. 25% verringert werden und ist somit bedeutend genauer.
Im Rahmen der vorgestellten Untersuchungen wurde zunächst auf die lineare Elastizität eingegangen. Die gewählten Ansätze sollen ebenfalls auf das viskoelastische Steifigkeitsverhalten erweitert werden, um die Berechnungen nicht nur bei kleineren, sondern auch bei großen Belastungen zu ermöglichen.
Der Produktentwickler kann sich mit anisotroper Simulation daher erheblich genauerer Simulationsergebnisse bedienen und die Ergebnisse für sich insbesondere bei komplexen oder Bauteilen mit hohen Anforderungen gewinnbringend nutzen.
Die Impetus Plastics stellt Ihnen das paper: "CONSIDERATION OF THE ANISOTROPIC ELASTICITY OF SHORT FIBER FILLED PLASTICS IN LINEAR STRUCTURAL ANALYSIS” von Andreas Sommer gerne zur Verfügung.
Schreiben Sie uns dazu einfach eine E-Mail. Gerne steht Ihnen Herr Sommer auch als Diskussionspartner oder für Anfragen zur Verfügung:
Kontakt:
Dipl.-Ing. Andreas Sommer
a.sommer@impetus-engineering.de