Praktikum SiSo WS 2013/2014

Übersicht, Einteilungsmatrix

Eines der wichtigsten Fähigkeiten bei (eigentlich: vor) der Benutzung von Software ist es, zur jeweiligen Fragestellung die richtige Software auswählen zu können.  Ein guter Handwerker haut die Nägel eher nicht mit der Kombizange in die Wand.  Dazu aber braucht es auch etwas Erfahrung.  Auf der einen Seite muss man wissen, was es für Werkzeuge gibt und wie sie funktionieren.  Auf der anderen Seite muss man in der Lage sein die Aufgaben und Problemstellungen zu unterscheiden und einteilen zu können.

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Praktikum 01 (09.12.2013): "Strukturmechanik 1"

Themen:

  • Organisatorisches
  • Auffrischung Statik u. Elastostatik
  • Einführung in Ansys Workbench
  • Balkenbiegung, Spannungs- und Dehnungsanalysen
  • Beispiel: Kragbalken

Software:

  • Ansys Workbench 14.0 mit den Modulen: DesignModeler, Mechanical

Aufgaben:


Kragbalken, σ₁₁

Praktikum 02 (16. und 20.12.2013): "Strukturmechanik 2"

Thema:

  • Verifikation: Konvergenzanalysen, Vergleich mit analytischer Lösung
  • Validierung: Vergleich der Simulationsergebnisse mit experimentell gewonnenen Daten

Software:

  • Ansys Workbench 14.0 mit den Modulen: DesignModeler, Mechanical

Aufgaben:


Konvergenz (quadr. Ansatz)

Praktikum 03 (10.01.2014): "Strukturmechanik 3"

Themen:

  • Anisotrope Werkstoffe: Modellierung von Faserverbundwerkstoffen
  • Nichtlineare Materialmodelle: Plastizität, Kaltumformung ("Work hardening")

Software:

  • Ansys Workbench 14.0 mit den Modulen: DesignModeler, Mechanical

Aufgaben:


Hauptdehnungen eines Holzteils
Plast. Verform. e. Alu-Balkens

Praktikum 04 (13.01.2014): "Strukturmechanik 4"

Thema:

  • Geometrische Nichtlinearität: Große Verformungen
  • Nichtlinearität durch Kontakt (Kontakt Puffer auf Platte)

Software:

  • Ansys Workbench 14.0 mit den Modulen: DesignModeler, Mechanical

Aufgaben:


Kontakt

Praktikum 05 (17.01.2014): "Dynamik 1"

Thema:

  • Modalanalysen
  • Beispiel: Eigenschwingungen einer langen Schraube

Software:

  • Ansys Workbench 14.0 mit den Modulen: DesignModeler, Mechanical

Aufgaben:


2. Biege-Eigenschw.-Form

Praktikum 06 (20.01.2014): "Dynamik 2"

Themen:

  • Transiente dynamische Analysen
  • Implizite vs. explizite Lösungsverfahren (kurze Einführung)
  • Einführung in Abaqus CAE

Software:

  • ANSYS Workbench 14.0
  • Abaqus CAE 6.12-2, Abaqus/Explicit

Aufgaben:

 


Stoßwelle (FE, explizit)

Praktikum 07 (24.01.2014): "Dynamik 3"

Themen:

  • Typisches Einsatzgebiet expliziter FE-Solver: Crash-Rechnung
  • Hochgeschwindigkeitsvorgänge, Körperschallausbreitung = mechanische (Stoß-)Wellen
  • "Faltenbeulen" mit großen Verformungen und exzessivem Selbstkontakt

Software:

  • Abaqus CAE 6.12-2, Abaqus/Explicit

Aufgaben:

Ergebnisse:


"Faltenbeulen" einer Dose

Praktikum 08 (27.01.2014): "Dynamik 4 - MKS"

Thema:

  • Mehrkörpersimulation = Bewegung von Systemen starrer Körper
  • Lösen von Anfangswertproblemen durch numerische Integration

Software:

  • MSC.ADAMS (Windows)

Downloads/Links/Arbeitsschritte:

  • Starten von ADAMS:  
    • Desktop-Shortcut: "Adams-View"
    • oder: Startmenü/Alle Programme/MSC.Software/MD Adams/Aview/Adams-View
  • Einführung in ADAMS:  MMSM2-Üb05, (nur Teil III, ab Schritt 2e)
  • Aufgabe 11:  "Garagentor-Führung"

Garagentor-Mimik

Praktikum 09 (31.01.2014): "Stationäre Thermo-Elektrische-Analyse"

Thema:

  • Kopplung von stationären elektrischen und thermischen Feldern
  • Joulesche Erwärmung, Konvektion, Wärmestrahlung

Software:

  • ANSYS WB, Thermal-Electric Module (Win)

Downloads/Links


Glühender Schraubenschlüssel

Praktikum 10 (03.02.2014): "Magnetostatik"

Thema:

  • Elektromagnetismus, statische Magnetfelder
  • Elektrodynamische Materialeigenschaften

Software:

  • ANSYS Workbench, Magnetostatics Module (Windows)

Downloads/Links


Magnetische Feldlinien

Praktikum 11 (07.02.2014): "CFD 1"

Thema:

  • Erhaltungssätze
  • Finite-Volumen-Löser
  • Simulation stationärer Strömungen
  • Wahl von Randbedingungen
  • Strömung in Rohren mit veränd. Querschnitten
  • Strömung mit und ohne Reibung/Turbulenzmodellen

Software:

  • Ansys Workbench 14.0 mit den Modulen: DesignModeler, Mechanical, CFX

Aufgaben:


Rohrströmung mit Drossel

Praktikum 12 (10.02.2014): "CFD 2"

Thema:

  • Strömung gekoppelt mit Wärmetransport
  • Wärmetransport durch Konvektion, Wärmeleitung, Strahlung
  • Strömung angetrieben durch Freie Konvektion (Auftrieb = Buoyancy)

Software:

  • Ansys Workbench 14.0 mit den Modulen: Design Modeler, CFX

Aufgaben:


Luftströmung in einem beheizten Zimmer