Mechanische Simulation direkt auf dem CT-Scan
Unsere einfach zu bedienende Finite-Elemente-(FE-)Simulation arbeitet direkt auf den Voxeldaten und
- kann zum Anlegen einer statisch-mechanischen Last (gerichtete Kraft, Drehmoment oder Druck) verwendet werden;
- kann zur Simulation von Einzel- oder Multimaterial-Werkstoffproben und -Bauteilen mit linear-elastischen Materialeigenschaften eingesetzt werden;
- erleichtert den Aufbau von Simulationsmodellen auch für hochkomplexe Strukturen wie Schäume oder Bauteile mit Mikroporosität sowie biomechanische Strukturen;
- verwendet die subvoxelgenaue, lokal adaptive Oberflächenbestimmung;
- berechnet mit nur einem Klick die Spannungskonzentrationen im Bereich von Mikrodefekten unter Berücksichtigung der Ergebnisse einer beliebigen in VGSTUDIO MAX verfügbaren Porositätsanalyse;
- ermöglicht nahtlose Arbeitsabläufe von der Segmentierung bis zur Struktursimulation in einer einzigen Software.


Ergebnisse
Sie können Ihre Ergebnisse direkt auf dem Scan des realen Bauteils sehen:
- Berechnen und visualisieren Sie zur Evaluierung der plastischen Streckgrenze oder zur Abschätzung der Bruchgefahr die Von-Mises-Spannung und ‑Vergleichsdehnung sowie die maximale Hauptspannung.
- Visualisieren Sie das Spannungstensorfeld als Kraftlinien, die die Richtung der Eigenvektoren des Spannungstensors angeben, wobei ihre Länge der Größe des entsprechenden Eigenwerts entspricht.
- Lassen Sie sich den an jeder Stelle im berechneten Volumen farbkodierten Verschiebungsbetrag anzeigen, um die berechneten Deformationen zu sehen.
Spannungskonzentration bei Hotspots
Identifizieren Sie kritisch belastete Bereiche in Ihrem Bauteil:
- Detektieren und visualisieren Sie die lokalen Maxima der Von-Mises-Spannung, die maximale Scherspannung sowie die maximale Hauptspannung und detektieren Sie den Verschiebungsbetrag.
- Identifizieren und visualisieren Sie verbundene Bereiche, in denen die ausgewählte Spannungskomponente oder Verschiebung den von Ihnen festgelegten Schwellwert überschreitet.


Vergleich mit CAD-basierter Simulation
Vergleichen Sie die Simulationsergebnisse, die auf den CT-Daten Ihres Ist-Bauteils basieren, mit den Simulationen auf dem entsprechenden CAD-Modell:
- Simulieren Sie sowohl das CAD-Modell als auch das reale Bauteil mit all seinen Ungänzen und Formabweichungen.
- Vergleichen Sie automatisch die beiden Simulationsergebnisse für dasselbe oder ein ähnliches Objekt in Bezug auf die Von-Mises-Spannung, die maximale Hauptspannung, die maximale Scherspannung oder den Verschiebungsbetrag.
- Berechnen Sie den Unterschied der jeweiligen Werte auf jedem Punkt der Struktur und visualisieren Sie die farbkodierten Ergebnisse auf dem Bauteil.


Validierte Ergebnisse
Die Simulationsmethode im Modul Strukturmechanik-Simulation wurde gegen die Ergebnisse von konventionellen Finite-Elemente-Analysen numerisch validiert und zeigte eine gute Übereinstimmung. Sie wurde außerdem experimentell gegen mechanisch-physikalische Tests validiert, mit dem Ergebnis, dass sie die wahrscheinlichsten Fehlerstellen in einem Strukturbauteil identifizieren kann. (Predicting Failure in Additively Manufactured Parts Using X-Ray Computed Tomography and Simulation, Peer Reviewed Paper, 7th International Conference on Fatigue Design 2017)

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