Leitfaden Creo Simulate.pdf
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<strong>Leitfaden</strong> für Berechnungen mit <strong>Creo</strong> <strong>Simulate</strong> Seite 1 von 2<br />
Vorbereitung in<br />
<strong>Creo</strong> Parametric<br />
Reihenfolge der Konstruktionselemente beim Konstruieren bereits so wählen, dass<br />
untergeordnete Features unterdrückbar sind.<br />
Konsistentes Einheitensystem wählen.<br />
Material definieren.<br />
siehe unten<br />
Alle mutmaßlich irrelevanten Konstruktionselemente ausblenden<br />
Entscheidung, welche Teile der Struktur mit Volumen-, Schalen- oder Balkenelementen<br />
modelliert werden sollen.<br />
➔<br />
Für Schalenelemente Mittelflächen generieren<br />
➔<br />
Für Balkenelemente Querschnittskennwerte ermitteln<br />
Vorbereitung in<br />
<strong>Creo</strong> <strong>Simulate</strong><br />
Material zuweisen, falls noch nicht in <strong>Creo</strong> Parametric geschehen<br />
Randbedingungen definieren<br />
➔<br />
Modell muss so gelagert sein, dass in keiner Koordinatenrichtung Starrkörperbewegung möglich ist.<br />
➔<br />
Statisch überbestimmte Modelle sind erlaubt.<br />
➔<br />
Falls Struktursymmetrie vorhanden (Geometrie, Lagerung und Belastung symmetrisch) kann mit Hilfe<br />
von Symmetriebedingungen das Modell reduziert werden.<br />
Für statische Analysen Lasten definieren<br />
➔<br />
Punkt- und Linienlasten kommen in der Realität nicht vor besser durch Flächenlasten ersetzen.<br />
➔<br />
Eigengewicht kann durch Lastannahme Gravitation berücksichtigt werden.<br />
➔<br />
Für Lochleibung Lagerlast verwenden.<br />
Mögliche Aufbringung von Lasten/Randbedingungen<br />
Ort<br />
Elementtyp<br />
Balken Schalen Volumen<br />
Punkt<br />
Kurve/Kante<br />
Fläche<br />
n/a<br />
uneingeschränkt möglich<br />
bedingt möglich; kann Singularitäten hervorrufen.<br />
nur wenn die Fläche beim Komprimieren nicht verschwindet.<br />
Generell gilt: allen eingegebenen Daten (Lasten, Randbedingungen,...) sinnvolle<br />
Namen geben.<br />
Studie definieren<br />
und starten<br />
Analysetyp und eindeutigen Analysenamen wählen.<br />
Bei umfangreicher Berechnung zu Beginn als erweiterte Modellüberprüfung<br />
Konvergenzmethode Schnelldurchlauf wählen.<br />
Konvergenzmethoden: - Schnelldurchlauf: schnell, ungenau, Verformungsaussage meist ausreichend<br />
- Adaptive Einschritt-Konvergenz: schnell, liefert nur globalen Fehlerwert<br />
- Adaptive Mehrschritt-Konvergenz: Konvergenz ist vorzugeben, Konvergenzkurve<br />
kann analysiert werden<br />
Im Statusfenster en Fortgang der Analyse verfolgen.<br />
Bei Meldung Rechenlauf abgeschlossen wurde Berechnung ohne formale Fehler beendet.<br />
Metrisches Einheitensystem mm-N-s in <strong>Creo</strong> Parametric:<br />
Länge: mm, Zeit: s, Masse: t, Kraft: N, Temperatur: °C, Fläche: mm², Volumen: mm³, Geschwindigkeit: mm/s, Beschleunigung: mm/s², Winkel: rad, r<br />
Dichte: t/mm³,<br />
Moment: N·mm, Druck: N/mm², Wärmeausdehnungskoeffizient: °C -1 , Massenträgheitsmoment: t·mm², Energie, Wärme: mJ, Wärmeübertragungskoeffizient: mW,<br />
Temperaturgradient: °C/mm, Wärmefluss: mW/mm², Wärmeleitfähigkeit: mW/mm·°C, Wärmeübergangskoeffizient: mW/(mm²·°C)<br />
Wobei gilt: W=N·m/s, N/m²=Pa, mJ=N·mm, mW=N·mm/s, 1bar=0,1N/mm²<br />
Beispiel-Werkstoffdaten Stahl:<br />
Dichte: 7.85E-09 t/mm³, E-Modul: 210.000 N/mm², Wärmeausdehnungskoeffizient: 12E-06 °C -1 , Wärmeleitfähigkeit: 43.37 mW/mm·°C, Querkontraktionszahl: 0.3<br />
© 2007-2011 – Thomas Ebel – Hochschule Emden-Leer
<strong>Leitfaden</strong> für Berechnungen mit <strong>Creo</strong> <strong>Simulate</strong> Seite 2 von 2<br />
Zunächst Ergebnis der Vernetzung anschauen, sowie vergleichen ob die berechnete<br />
Masse realistisch ist.<br />
Ergebnisse<br />
auswerten<br />
Prüfen, ob berechnete Verformungen / Spannungen im erwarteten Größenbereich<br />
liegen.<br />
Globalen RMS-Fehlerwert betrachten:<br />
0 bis 5 %: Sehr gutes Ergebnis<br />
5 bis 10 %: Gutes Ergebnis<br />
10 bis 20 %: Modell ist zu prüfen und im Multischritt-Verfahren gegenzurechnen.<br />
>20 %: Konvergenz ist sehr schlecht<br />
Ansehen, welche Elemente hohe p-Ordnung haben: evtl. Netz verfeinern, wenn dort<br />
die höchsten Spannungen sind.<br />
Ergebnisfensterdefinition – Größe: Polynomgrad<br />
Bei Mehrschritt-Konv. Konvergenzkurven für Verschiebung und Spannung ansehen.<br />
Ergebnisfensterdefinition – Darstellungstyp: Graph – Größe: Meßgröße – Spannung oder<br />
Verschiebung wählen – Ort des Graphen: über P-Lauf<br />
Farbschattierte Anzeige von Spannungen usw. am verformten Modell gibt guten<br />
Überblick über das mechanische Verhalten des Systems.<br />
Metrisches Einheitensystem mm-N-s in <strong>Creo</strong> Parametric:<br />
Länge: mm, Zeit: s, Masse: t, Kraft: N, Temperatur: °C, Fläche: mm², Volumen: mm³, Geschwindigkeit: mm/s, Beschleunigung: mm/s², Winkel: rad, r<br />
Dichte: t/mm³,<br />
Moment: N·mm, Druck: N/mm², Wärmeausdehnungskoeffizient: °C -1 , Massenträgheitsmoment: t·mm², Energie, Wärme: mJ, Wärmeübertragungskoeffizient: mW,<br />
Temperaturgradient: °C/mm, Wärmefluss: mW/mm², Wärmeleitfähigkeit: mW/mm·°C, Wärmeübergangskoeffizient: mW/(mm²·°C)<br />
Wobei gilt: W=N·m/s, N/m²=Pa, mJ=N·mm, mW=N·mm/s, 1bar=0,1N/mm²<br />
Beispiel-Werkstoffdaten Stahl:<br />
Dichte: 7.85E-09 t/mm³, E-Modul: 210.000 N/mm², Wärmeausdehnungskoeffizient: 12E-06 °C -1 , Wärmeleitfähigkeit: 43.37 mW/mm·°C, Querkontraktionszahl: 0.3<br />
© 2007-2011 – Thomas Ebel – Hochschule Emden-Leer