Simulation – Vernetzung von Baugruppen oder Mehrkörperkonstruktionen

Ansätze zur Vernetzung von Konstruktionen mit mehreren Körpern

SIMULIA und auch SOLIDWORKS Simulation bieten zwei grundsätzliche Vorgehensweisen zur Vernetzung von Baugruppen oder Mehrkörperkonstruktionen.

Da die Methodik in SIMULIA klarer darstellbar ist, werden die Unterschiede im Folgenden in dieser Umgebung gezeigt.

Vernetzen auf Baugruppenebene (mesh of assembly)

Beim Vernetzen auf Baugruppenebene ist es möglich, innerhalb der FEM REP (Repräsentation des Rechengebietes innerhalb der CAD-Geometrie) zu arbeiten und die einzelnen Komponenten der Baugruppe mit Rechennetzen zu versehen und zu verbinden.

Die folgende Abbildung 1 zeigt die FEM REP innerhalb der Baugruppe und das Vernetzen eines Bauteils.

 

 

Vorteil hierbei ist, dass alle Vernetzungsinformationen, sowie die Verbindungsinformationen der Netze und auch sonstige Eigenschaften gesammelt in der Baugruppe vorliegen. Bei komplexen Baugruppen mit vielen Teilen kann das Handling jedoch schwierig und unübersichtlich werden.

Gesamtnetz aus einzelnen Netzen erstellen (assembly of meshes)

Beim “assembly of meshes” geht man einen anderen Weg. Man verwendet Netze, die in den FEM REPs der einzelnen Komponenten bereits erstellt wurden. Abbildung 2 zeigt den „Contributing FEMs“ Dialog, in dem ausgewählt wird, ob die Netze der Komponenten verwendet werden sollen. In der Baugruppenstruktur ist ersichtlich, dass jede Komponente bereits eine FEM REP mit Netz enthält, das verwendet werden kann.

Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass für vielfach verwendete Komponenten das Netz einmal erstellt und dann wiederverwendet und auf jede Instanz in der Baugruppe angewandt werden kann. Die Verbindung der Netze erfolgt dennoch auf Baugruppenebene, während alle weiteren Informationen im Teil liegen. Bei kleinen Baugruppen ist es oft effizienter, die Arbeit auf die oberste Ebene zu beschränken.

 

 

Auch in SOLIDWORKS Simulation ist es möglich, Rechennetze aus Komponenten zu verwenden. Beim Erstellen einer Simulationsstudie in einer Baugruppe können sie Studienkomponenten importieren, unter anderem auch vorhandene Netze.

 

Zusammenfassung

“Mesh of assembly” und “assembly of meshes” stellen zwei Möglichkeiten dar, eine Baugruppe oder ein Mehrkörperteil zu vernetzen. Man erstellt das Netz entweder auf oberster Ebene für alle Komponenten oder man verwendet bereits existierende Vernetzungen aus den Komponenten. Beide Methoden haben o.g. Vor- und Nachteile. Deswegen ist es möglich, eine Mischform zu verwenden. Man kann auf oberster Ebene vernetzen, jedoch für bestimmte Komponenten auch Netze wiederverwenden.