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.
Download:
- Übersicht: Tabelle-SiSo-2013/14.pdf
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:
- Aufgabe 01: Einführung in Workbench
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:
- Aufgabe 02: Verifikation & Validierung
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:
- Aufgabe 03: Anisotrope Werkstoffe
- Aufgabe 04: Plastizität
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:
- Aufgabe 05: Geometrische Nichtlinearität
- Aufgabe 06: Nichtlinearität durch 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:
- Aufgabe 07: Modalanalyse einer Schraube
- Schraubengeometrie: M8x200.STP
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:
- Aufgabe 08: Transienter, perfekt elastischer Stoß (implizit)
- Aufgabe 09: Transienter, perfekt elastischer Stoß (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:
- Aufgabe 10: Dosenpresse (Kaltumformung, explizit)
Ergebnisse:
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"
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
Praktikum 10 (03.02.2014): "Magnetostatik"
Thema:
- Elektromagnetismus, statische Magnetfelder
- Elektrodynamische Materialeigenschaften
Software:
- ANSYS Workbench, Magnetostatics Module (Windows)
Downloads/Links
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:
- Aufgabe 14: Wasserdurchströmtes Rohr
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:
- Aufgabe 15: Beheiztes Zimmer