Scheuermann Simulationen mit Inventor

FEM und dynamische Simulation. Grundlagen und Beispiele ab Version 2013
1. Auflage 2012
ISBN: 978-3-446-43404-2
Verlag: Carl Hanser Fachbuchverlag
Format: PDF
Kopierschutz: Adobe DRM (»Systemvoraussetzungen)

E-Book, Deutsch, 368 Seiten

Autodesk Inventor Simulation ermöglicht Konstrukteuren, die reale Leistungsfähigkeit virtueller Produkte zu testen und mithilfe von statischen und dynamischen Belastungsanalysen, Finite-Elemente-Methoden, Visualisierungen sowie dynamischen Simulationen zu optimieren.

Dieses Praxisbuch basiert auf der Inventor Professional bzw. Simulation Suite 2013 und richtet sich an Anwender und technisch Verantwortliche aus der CAD-Konstruktion und Produktentwicklung sowie an Studenten technischer Fachrichtungen.

Kompakt und leicht verständlich führt das Buch in die Mechanik, die Finite-Elemente-Methode (FEM) und die Simulationsgrundlagen ein. Alle wichtigen Zusammenhänge können in zahlreichen Beispielen und Übungen Schritt für Schritt nachvollzogen und praktisch erprobt werden.

Die Thematik reicht von einfachen und komplexeren Bauteil- und FE-Analysen über Bewegungssimulationen bis hin zu dynamischen Simulationen umfassender Baugruppen und Festigkeitsuntersuchungen mit dynamischen Lasten.

Auf der beiliegenden DVD befinden sich:
- Alle im Buch beschriebenen Übungs- und Beispieldateien, die Sie bis auf wenige Ausnahmen auch mit den Inventor-Versionen 2011 und 2012 bearbeiten können
- Viele Animationen (AVI-Filme), die dem besseren Verständnis der Bewegungsabläufe dienen und sich hervorragend zur Präsentation eignen
- Autodesk Inventor View 2013

Systemvoraussetzungen für E-Books: Internet-Verbindung und Adobe-Reader

Autoren/Hrsg.

Scheuermann, Günter

Inhaltsverzeichnis

1;Inhalt;6
2;1 Einführung;16
2.1;¦ 1.1 Autodesk Inventor;16
2.2;¦ 1.2 Die Grenzen der Simulation;18
2.3;¦ 1.3 Was fehlt;18
2.4;¦ 1.4 Inventor- Schnittstellen;19
2.5;¦ 1.5 Inventor für Schüler und Studenten;20
2.6;¦ 1.6 Systemvoraussetzungen;21
2.7;¦ 1.7 Voraussetzungen für Anwender;22
2.8;¦ 1.8 Übungsdateien und Videos auf DVD;22
2.9;¦ 1.9 Resümee;23
3;2 Digital Prototyping und Produktdesign;24
3.1;¦ 2.1 Virtuelle 3D- Modelle;24
3.2;¦ 2.2 Herstellung von Prototypen, Rapid Prototyping;25
3.3;¦ 2.3 Produktoptimierung;26
4;3 Bauteilanalysen;28
4.1;¦ 3.1 Zebra- Analyse;30
4.2;¦ 3.2 Entwurf, Verjüngungsanalyse;31
4.3;¦ 3.3 Fläche, Gauß- Analyse, Gauß’sche Flächenkrümmung;32
4.4;¦ 3.4 Schnitt, Querschnittsanalyse;34
4.5;¦ 3.5 Krümmungsanalyse, Krümmungskammanalyse;35
5;4 Technische Mechanik, Festigkeitslehre und Inventor;38
5.1;¦ 4.1 Statik;38
5.2;¦ 4.2 Freiheitsgrade;39
5.3;¦ 4.3 Freiheitsgrade überprüfen;41
5.4;¦ 4.4 Gelenke;43
5.5;¦ 4.5 Reibung;45
5.6;¦ 4.6 Kinematik;46
5.7;¦ 4.7 Dynamik;47
5.8;¦ 4.8 Festigkeitslehre und FEM- Ergebnisse;52
5.9;¦ 4.9 Grenzen der Inventor- Mechanik;57
6;5 Die Materialbibliothek;60
6.1;¦ 5.1 Der neue Materialien- Browser;60
6.2;¦ 5.2 Der „ alte Stil- und Normen- Editor;61
6.3;¦ 5.3 Mit Materialien und Darstellungen arbeiten;61
6.4;¦ 5.4 Der Eco Materials Adviser;66
6.5;¦ 5.5 Eine eigene Bibliothek mit neuen Materialien erstellen;67
6.6;¦ 5.6 Migration von Stilen älterer Versionen;71
6.7;¦ 5.7 Problematische Materialien in der FEM;73
6.8;¦ 5.8 Nicht in der FE- Analyse verwendbare Werkstoffe;77
6.9;¦ 5.9 Bauteile mit großen Verformungen;79
7;6 FEM;80
7.1;¦ 6.1 FEM, allgemein;80
7.2;¦ 6.2 Konvergenz;81
7.3;¦ 6.3 Das FEM- Netz;87
7.4;¦ 6.4 Abhängigkeiten, Einspannungen;93
7.5;¦ 6.5 Lasten und Lastangriffsfälle;94
7.6;¦ 6.6 Beispiel einer einfachen vollständigen FE- Analyse;103
8;7 Rückstoßkraft und Kraftermittlung über Verformungen;122
8.1;¦ 7.1 Beispiel: Rückstoßkra ermitteln;122
8.2;¦ 7.2 Verformungskra ermitteln;123
8.3;¦ 7.3 Fehlerbetrachtung;125
9;8 Parametrische FEM- Studien;126
9.1;¦ 8.1 Das parametrische Bauteil;126
9.2;¦ 8.2 Vorbereitung der parametrischen FE- Analyse;127
9.3;¦ 8.3 Die parametrische Simulation;133
9.4;¦ 8.4 Parametrische Ergebnisse;134
9.5;¦ 8.5 Das Modell anpassen;136
10;9 FEM an dünnen Bauteilen;138
10.1;¦ 9.1 Beispiel: Blechtraverse;138
10.2;¦ 9.2 Simulation als normaler Körper;139
10.3;¦ 9.3 Simulation als dünnwandiges Bauteil;140
11;10 Modal- oder Eigenfrequenzanalyse;144
11.1;¦ 10.1 Eine Modalanalyse durchführen;144
11.2;¦ 10.2 Ein zweites Beispiel;147
12;11 Stimmgabel 440 Hz entwerfen;150
12.1;¦ 11.1 Die Konstruktion;150
12.2;¦ 11.2 Die Belastungsanalyse;151
12.3;¦ 11.3 Frequenzermittlung iterativ;154
12.4;¦ 11.4 Frequenzermittlung mit parametrischer Tabelle;155
13;12 FEM an Schweißbaugruppen;160
13.1;¦ 12.1 Erstes Beispiel;160
13.2;¦ 12.2 Zweites Beispiel;166
13.3;¦ 12.3 Punktschweißen;171
14;13 Einfache Bewegungssimulationen;176
14.1;¦ 13.1 Baugruppen von Hand bewegen;176
14.2;¦ 13.2 Automatische Bewegung in der Baugruppe;177
14.3;¦ 13.3 Bewegung in der Präsentation;179
14.4;¦ 13.4 Die Präsentationsanimation von Schrauben;182
14.5;¦ 13.5 Bewegung im Inventor Studio;187
14.6;¦ 13.6 Beispiel einer Studio- Animation;192
15;14 Bauteil- bzw. Baugruppenvereinfachung;198
15.1;¦ 14.1 Beispiel: Kurbeltrieb;198
15.2;¦ 14.2 Detailgenauigkeit erstellen;199
15.3;¦ 14.3 Bauteile mit vereinfachtem Bauteil ersetzen;201
16;15 Die dynamische Simulationsumgebung;204
16.1;¦ 15.1 Die Arbeitsumgebung;204
16.2;¦ 15.2 Der Objektbrowser in der dynamischen Simulation;209
16.3;¦ 15.3 Bewegliche Gruppen einfärben;211
16.4;¦ 15.4 Beschreibung der Gelenkarten;212
16.5;¦ 15.5 Gelenkeinfügungsarten;217
16.6;¦ 15.6 Eigenscha en der Normverbindung bearbeiten;225
16.7;¦ 15.7 Gelenkkrä e, Steifigkeit und Dämpfung;228
16.8;¦ 15.8 Gelenkeigenscha en;231
16.9;¦ 15.9 Das Eingabediagramm;234
17;16 Pendelklappe mit Schwerkra ;238
17.1;¦ 16.1 Die Bauteile und die Baugruppe;238
17.2;¦ 16.2 Die dynamische Simulation starten;239
17.3;¦ 16.3 Schwerkra definieren;240
17.4;¦ 16.4 Die erste Simulation;241
17.5;¦ 16.5 Einen 3D- Kontakt einfügen;242
17.6;¦ 16.6 Die zweite Simulation;243
17.7;¦ 16.7 Ändern der Pufferdämpfung;243
17.8;¦ 16.8 Drehgelenkeigenscha en einstellen;244
18;17 Das Ausgabediagramm;246
18.1;¦ 17.1 Die Oberfläche des Ausgabediagramms;247
18.2;¦ 17.2 Diagrammoptionen;247
18.3;¦ 17.3 Variable anzeigen;248
18.4;¦ 17.4 Eine zweite Variable überlagern;249
18.5;¦ 17.5 Nullpunktverschiebung;251
18.6;¦ 17.6 Darstellungs- und Wertegenauigkeit;252
18.7;¦ 17.7 Diagramm und Werte nach Excel exportieren;252
19;18 Fliehkraftregler;254
19.1;¦ 18.1 Die Baugruppenabhängigkeiten;255
19.2;¦ 18.2 Baugruppe bewegen;258
19.3;¦ 18.3 Die dynamische Simulation;259
19.4;¦ 18.4 Der Antrieb;260
19.5;¦ 18.5 Die Vertikalbewegung der unteren Gleitbuchse;262
19.6;¦ 18.6 Andere Gelenke mit Reibwerten versehen;264
19.7;¦ 18.7 Die Simulation;265
19.8;¦ 18.8 Das Ausgabediagramm;266
19.9;¦ 18.9 Feder einfügen;268
19.10;¦ 18.10 Simulation mit eingebauter Feder;272
19.11;¦ 18.11 Kurven im Ausgabediagramm bearbeiten;273
19.12;¦ 18.12 Export nach FEM und FE- Analyse von Bauteilen;274
20;19 Spielerei mit einem Ball;284
20.1;¦ 19.1 Die Bauteile und die Konstruktion;284
20.2;¦ 19.2 Die Simulationsumgebung;286
20.3;¦ 19.3 Die Simulation;290
21;20 Kurbelschwinge;292
21.1;¦ 20.1 Die Funktion;292
21.2;¦ 20.2 Die Bauteile;293
21.3;¦ 20.3 Die Abhängigkeiten;294
21.4;¦ 20.4 Nach Abhängigkeit bewegen;295
21.5;¦ 20.5 Vorbereitung der Simulation;296
21.6;¦ 20.6 Die erste Simulation;298
21.7;¦ 20.7 Schiebegelenk einfügen;299
21.8;¦ 20.8 Die zweite Simulation;300
21.9;¦ 20.9 Schwerkra und Reibung;300
21.10;¦ 20.10 Die dritte Simulation und das Ausgabediagramm;304
21.11;¦ 20.11 Externe Kra einfügen;306
21.12;¦ 20.12 Die vierte Simulation und das Ausgabediagramm;307
21.13;¦ 20.13 Spur aufzeichnen;309
22;21 Schiebevorrichtung;312
22.1;¦ 21.1 Die Bauteile;312
22.2;¦ 21.2 Die Funktion;313
22.3;¦ 21.3 Gelenke einfügen;314
22.4;¦ 21.4 Die erste Simulation;318
22.5;¦ 21.5 Status des Mechanismus;318
22.6;¦ 21.6 Redundante Abhängigkeiten;320
22.7;¦ 21.7 Gelenkdrehmoment aktivieren;322
22.8;¦ 21.8 Die zweite Simulation;323
22.9;¦ 21.9 Externe Belastung;325
22.10;¦ 21.10 Export nach FEM;328
22.11;¦ 21.11 Die FE- Analyse der Schwinge;328
23;22 Kurbelschwinge, die Dritte;332
23.1;¦ 22.1 Die Bauteile;332
23.2;¦ 22.2 Die Baugruppe;333
23.3;¦ 22.3 Die Simulationsumgebung;333
23.4;¦ 22.4 Gelenke einfügen;334
23.5;¦ 22.5 Reibung definieren;336
23.6;¦ 22.6 Die Simulation;337
24;23 Hubkolben- Triebwerk;338
24.1;¦ 23.1 Die Baugruppe;338
24.2;¦ 23.2 Die Simulationsumgebung;339
24.3;¦ 23.3 Untersuchung der Redundanz;340
24.4;¦ 23.4 Die erste Simulation;347
24.5;¦ 23.5 Zweites Beispiel: Antrieb durch den Kolben;348
24.6;¦ 23.6 Die zweite Simulation;352
24.7;¦ 23.7 Beispiel: Verbrennungsmotor;353
24.8;¦ 23.8 Variante mit Feder;357
24.9;¦ 23.9 Export nach FEM;360
25;Index;364