Cadfem: Simulationsofware ANSYS Composite PrepPost

Die Simulation von Composite-Strukturen, wie sie beispielsweise bei der Entwicklung von Rotorblättern von Windrädern zum Einsatz kommt, erfordert innovative und praxisorientierte Modellierungs- und Auswertungsmöglichkeiten. Hier setzt die Software ANSYS Composite PrepPost an, die basierend auf einem detaillierten Anforderungskatalog aus der Industrie entwickelt wurde. ANSYS Composite PrepPost wird von der CADFEM GmbH auf der Composites Europe 2010 vorgestellt.

Zu den besonderen Herausforderungen bei der Entwicklung von Windenergieanlagen gehört die optimale Gestaltung der Rotorblätter. Wie bei anderen Komponenten der Anlage auch, nutzen Entwicklungsingenieure hier die Möglichkeiten, die numerische Simulationen bieten: Am Bildschirm werden mögliche Designs auf ihr Verhalten unter verschiedenen physikalischen Einflüssen untersucht, was gegenüber Realversuchen mit Prototypen wesentliche Vorteile hinsichtlich Zeitaufwand, Kosten und Detailwissen verspricht. Was die Form der Blätter und deren Anordnung angeht, stützen sich die Entwickler vor allem auf Ergebnisse aus Strömungssimulationen (CFD, Computational Fluid Dynamics). Beim Thema Gewichtsoptimierung, bei dem es auch um die Wahl effizienter Faserverbundwerkstoffe geht, muss dagegen auf verschiedene Fragestellungen der Strukturmechanik die richtige Antwort gefunden werden.

Effizientes Composites Engineering mit ANSYS Composite PrepPostInnerhalb der in vielen Industriebranchen stark verbreiteten Simulationsumgebung ANSYS Workbench steht seit wenigen Monaten mit ANSYS Composite PrePost (ACP) ein Modul zur Verfügung, das ganz speziell den Bereich der Faserverbundwerkstoffe adressiert und für Entwickler von Rotorblättern – aber auch anderen Leichtbauprodukten – von großem Nutzen sein kann. ANSYS Composite PrepPost erlaubt nach Anbieterangaben Ingenieuren, die sich mit den klassischen Fragestellungen aus dem Leichtbau beschäftigen, ein effizientes Pre- und Postprocessing für geschichtete Composite-Strukturen und öffnet damit ein neues Spektrum an Simulationsmöglichkeiten.

So könne etwa durch die Verwendung von parametrischen Modellen in ANSYS Workbench und durch den Einsatz der vollständigen Scriptfähigkeit von ANSYS Composite PrepPost der Modellierungsaufwand von Composites-Strukturen signifikant gesenkt werden.

Im Bereich des Postprocessing verfügt die Software eine Vielzahl aktueller Versagenskriterien für faserverstärkte Kunststoffe in Kombination mit den entsprechenden Nachweisen für den Sandwichkern sowie verschiedene Möglichkeiten der integralen und schichtweisen Auswertung. Die automatische Ermittlung von Materialmengen und -kosten erlaube zudem eine schnelle Wirtschaftlichkeitsbewertung verschiedener Design- und Aufbauvarianten, heißt es weiter.

Integriert in ANSYS Workbench 12 werde mit ANSYS Composite PrepPost der große Vorteil einer assoziativen CAD-Kopplung genutzt. Design- und Vernetzungsvarianten könnten so sehr effizient durchgespielt werden, da alle composite-spezifischen Features CAD-basiert und automatisierbar zu definieren sind.

ANSYS Composite PrepPost ist über Python im Pre- und Postprocessing skriptfähig und damit vollständig automatisierbar.

Merkmale von ANSYS Composite PrepPost im Überblick:
• Einzigartige Funktionalitäten zur Materialdefinition
• Oriented Element-Set Konzept für mehrfache Materialauflegerichtungen
• Effiziente Modellierung von Schalen und Solids
• Drapieren und Abwicklung einzelner Lagen
• Einzigartige Möglichkeiten zur Versagensanalyse von Composites
• Übersichtliche Ergebnisdarstellung als „Ply Book“

Weitere Informationen: www.cadfem.de

Composites Europe 2010, 14.-16.9.2010, Essen, Halle 5, St. C78

CADFEM GmbH, Grafing

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