- Grundlagen der Finite-Elemente-Methode (FEM)
- Aufbau und Funktionsweise von Autodesk Nastran In-CAD
- Unterschiede zwischen Inventor Simulation und Nastran Solver
- Workflow: Geometrieaufbereitung, Vernetzung, Berechnung, Auswertung
- Übersicht der verfügbaren Analysearten (linear, modal, thermisch etc.)
- Vorteile der integrierten Simulation im CAD-System
- Typische Anwendungen im Maschinen- und Anlagenbau
Modellvorbereitung und Netzgenerierung
- Import und Vereinfachung von CAD-Modellen
- Definition von Materialien, Bauteilverbindungen und Baugruppen
- Erstellung und Optimierung von Netzen (Tetraeder, Hexaeder, Shell, Beam)
- Steuerung der Netzfeinheit und Qualitätssicherung
- Anwendung von Randbedingungen, Kräften und Momenten
- Arbeiten mit Kontaktdefinitionen und Verbindungselementen
- Vorbereitung von Analysemodellen mit parametrischer Steuerung
Lineare statische Analysen
- Durchführung linearer Spannungs- und Deformationsanalysen
- Belastungskombinationen und Nachweisführung nach Normen
- Interpretation von Spannung, Dehnung und Sicherheitsfaktor
- Visualisierung der Ergebnisse (Farbfelder, Diagramme, Schnitte)
- Beurteilung kritischer Spannungsbereiche
- Vergleich mehrerer Bauteil- oder Variantenanalysen
- Erstellung und Export von Ergebnisberichten
Modal- und Frequenzanalysen
- Grundlagen der Eigenfrequenzanalyse
- Durchführung von Modalanalysen zur Schwingungsbewertung
- Interpretation von Modenformen und Eigenwerten
- Erkennung von Resonanzen und kritischen Frequenzen
- Einfluss von Lagerungen, Massen und Steifigkeiten
- Einsatz von Dämpfungsmodellen
- Bewertung von Schwingungsverhalten und Designoptimierung
Thermische Analysen
- Einführung in die thermische FEM-Simulation
- Definition von Wärmequellen, Temperaturen und Umgebungsbedingungen
- Stationäre und instationäre Temperaturverteilungen
- Berechnung von Wärmestrom und Wärmeleitfähigkeit
- Thermo-mechanische Kopplungen und Deformationsauswertung
- Visualisierung und Interpretation thermischer Ergebnisse
- Erstellung von Berichten und Ergebnisdokumentationen
Nichtlineare und Kontaktanalysen
- Einführung in nichtlineare Berechnungen (Material, Geometrie, Kontakt)
- Definition elastischer, plastischer und viskoelastischer Materialien
- Aufbau von realistischen Kontaktmodellen mit Reibung
- Analyse großer Verformungen und Materialversagen
- Stabilitätsanalysen (Knickung, Beulen)
- Nutzung der adaptiven Netzverfeinerung
- Solver-Einstellungen und Konvergenzkontrolle
Abschlussprojekt - FEM mit Nastran In-CAD
- Auswahl eines praxisnahen Bauteils oder einer Baugruppe
- Vorbereitung, Vernetzung und Durchführung verschiedener Analysen
- Bewertung der Ergebnisse und Optimierung der Konstruktion
- Vergleich statischer, modaler und thermischer Simulationen
- Erstellung eines vollständigen Analyse- und Ergebnisberichts
- Präsentation der Resultate mit technischen Visualisierungen
- Abschlussdiskussion und Feedback