Bauteilauslegung
Belastungsgerecht ausgelegte Bauteile für sichere Investitionen
Kunststoffe sind komplexe Werkstoffe, was sich insbesondere auch beim mechanischen Verhalten speziell unter Last zeigt. Das Spannungs-/Dehnungs-Verhalten dieses Werkstoffs weist eine ausgeprägte Abhängigkeit von der Dehnung, der Dehngeschwindigkeit, der Temperatur, der Feuchte sowie der Art der Beanspruchung auf. Ursache für dieses Verhalten ist die Kriechneigung bzw. Relaxation von Kunststoffen (Abbau von Spannungen durch Molekülumorientierungen).
Finite-Elemente-Belastungssimulationen
Realitätsnahe Berechnungsergebnisse des Werkstoffverhaltens von belasteten Kunststoffbauteilen erhält nur derjenige, der neben dem bloßen Vernetzen der Geometrie und dem Aufbringen der Randbedingungen die richtigen Materialmodelle auswählt. Das Wissen um das zu verwendende Modell, die dazu notwendigen Werkstoffkennwerte als auch das anzuwendende Auslegungskriterium in Bezug auf den jeweiligen zu betrachtenden Lastfall ist entscheidend für die Aussagekraft der Ergebnisse.
3D-Faserorientierungsberechnung verbessert Lebensdauervorhersage
Im Rahmen der Dimensionierungsberechnung möchte der Produktentwickler unter Annahme bestimmter Umwelteinflüsse wie Temperatur und Medieneinwirkung auch die Lebensdauer eines Bauteils vorhersagen. Dies gilt insbesondere auch für komplexe, faserverstärkte Bauteile. Im Unterschied zu Metallen gibt es jedoch bei Kunststoffen kein wissenschaftlich fest verankertes Vorgehen. Allen unterschiedlichen Ansätzen gemeinsam ist jedoch eine FEM-Analyse, die auf Basis der Belastungen und der Eingabe der vorher berechneten Werkstoffkennwerte eine Verteilung der Spannungen und Dehnungen im Bauteil berechnet. Moldex als 3D-Füllsimulationsprogramm stellt als ein sehr leistungsfähiges Werkzeug eine Steifigkeitsmatrix für eine genaue Berechnung mit dem FE-System ANSYS zur Verfügung. Die berechnete Steifigkeitsverteilung wird anschließend entweder auf ein FEM-Netz gemappt oder bei ausreichender Rechnerleistung das erzeugte Netz für die Füllsimulation direkt in der FEM-Berechnung verwendet.
Kunststoffsimulationszentrum
Wir führen strukturmechanische Berechnungen mit folgenden Aufgabenstellungen durch:
- lineare und nichtlineare sowie anisotrope Problemstellungen
- Bauteile mit Kontakt
- verschiedene Bauteilvarianten hinsichtlich vereinbarter Optimierungsziele
- Stauchbelastungen
- Schwingungsauslegung
- stoßartigen Belastungen
- Faserverbundbauteile
- Lebensdauervorhersage
Verwendete Berechnungssoftware
Die Impetus Plastics Engineering setzt zur Berechnung von Bauteilbelastungen das FEM-System ANSYS ein.
Als Spezialist für die Simulation des Spritzgießprozesses und von Bauteilbelastungen hat die Impetus Plastics Engineering ihre Kompetenz bereits in hunderten von Projekten unter Beweis gestellt. So zählen die Berechnung von Bauteilvarianten, FEM-Simulationen von Belastungszuständen, Entformungssituationen und Versagensmechanismen, Strukturanalysen von glasfaserverstärkten Spritzgussteilen sowie Anisotropieuntersuchungen zum Leistungsportfolio.
Hybridbauteil mechanisch auf Last ausgelegt
Spannungsverteilung unter Berücksichtigung der Anisotropie
