Simulationen mit Inventor (eBook)
368 Seiten
Carl Hanser Fachbuchverlag
978-3-446-43404-2 (ISBN)
Autodesk Inventor Simulation ermöglicht Konstrukteuren, die reale Leistungsfähigkeit virtueller Produkte zu testen und mithilfe von statischen und dynamischen Belastungsanalysen, Finite-Elemente-Methoden, Visualisierungen sowie dynamischen Simulationen zu optimieren.
Dieses Praxisbuch basiert auf der Inventor Professional bzw. Simulation Suite 2013 und richtet sich an Anwender und technisch Verantwortliche aus der CAD-Konstruktion und Produktentwicklung sowie an Studenten technischer Fachrichtungen.
Kompakt und leicht verständlich führt das Buch in die Mechanik, die Finite-Elemente-Methode (FEM) und die Simulationsgrundlagen ein. Alle wichtigen Zusammenhänge können in zahlreichen Beispielen und Übungen Schritt für Schritt nachvollzogen und praktisch erprobt werden.
Die Thematik reicht von einfachen und komplexeren Bauteil- und FE-Analysen über Bewegungssimulationen bis hin zu dynamischen Simulationen umfassender Baugruppen und Festigkeitsuntersuchungen mit dynamischen Lasten.
Auf der beiliegenden DVD befinden sich:
- Alle im Buch beschriebenen Übungs- und Beispieldateien, die Sie bis auf wenige Ausnahmen auch mit den Inventor-Versionen 2011 und 2012 bearbeiten können
- Viele Animationen (AVI-Filme), die dem besseren Verständnis der Bewegungsabläufe dienen und sich hervorragend zur Präsentation eignen
- Autodesk Inventor View 2013
Systemvoraussetzungen für E-Books: Internet-Verbindung und Adobe-Reader
Dipl.-Ing. Günter Scheuermann ist CAD-Entwickler und Autor zahlreicher CAD-Bücher. Er sammelte Erfahrungen als selbstständiger Konstrukteur, betreute umfangreiche CAD-Projekte und unterrichtete das Fach Konstruktion an der Fachschule für Techniker in Erlangen.
Inhalt 6
1 Einführung 16
¦ 1.1 Autodesk Inventor 16
¦ 1.2 Die Grenzen der Simulation 18
¦ 1.3 Was fehlt 18
¦ 1.4 Inventor- Schnittstellen 19
¦ 1.5 Inventor für Schüler und Studenten 20
¦ 1.6 Systemvoraussetzungen 21
¦ 1.7 Voraussetzungen für Anwender 22
¦ 1.8 Übungsdateien und Videos auf DVD 22
¦ 1.9 Resümee 23
2 Digital Prototyping und Produktdesign 24
¦ 2.1 Virtuelle 3D- Modelle 24
¦ 2.2 Herstellung von Prototypen, Rapid Prototyping 25
¦ 2.3 Produktoptimierung 26
3 Bauteilanalysen 28
¦ 3.1 Zebra- Analyse 30
¦ 3.2 Entwurf, Verjüngungsanalyse 31
¦ 3.3 Fläche, Gauß- Analyse, Gauß’sche Flächenkrümmung 32
¦ 3.4 Schnitt, Querschnittsanalyse 34
¦ 3.5 Krümmungsanalyse, Krümmungskammanalyse 35
4 Technische Mechanik, Festigkeitslehre und Inventor 38
¦ 4.1 Statik 38
¦ 4.2 Freiheitsgrade 39
¦ 4.3 Freiheitsgrade überprüfen 41
¦ 4.4 Gelenke 43
¦ 4.5 Reibung 45
¦ 4.6 Kinematik 46
¦ 4.7 Dynamik 47
¦ 4.8 Festigkeitslehre und FEM- Ergebnisse 52
¦ 4.9 Grenzen der Inventor- Mechanik 57
5 Die Materialbibliothek 60
¦ 5.1 Der neue Materialien- Browser 60
¦ 5.2 Der „ alte Stil- und Normen- Editor 61
¦ 5.3 Mit Materialien und Darstellungen arbeiten 61
¦ 5.4 Der Eco Materials Adviser 66
¦ 5.5 Eine eigene Bibliothek mit neuen Materialien erstellen 67
¦ 5.6 Migration von Stilen älterer Versionen 71
¦ 5.7 Problematische Materialien in der FEM 73
¦ 5.8 Nicht in der FE- Analyse verwendbare Werkstoffe 77
¦ 5.9 Bauteile mit großen Verformungen 79
6 FEM 80
¦ 6.1 FEM, allgemein 80
¦ 6.2 Konvergenz 81
¦ 6.3 Das FEM- Netz 87
¦ 6.4 Abhängigkeiten, Einspannungen 93
¦ 6.5 Lasten und Lastangriffsfälle 94
¦ 6.6 Beispiel einer einfachen vollständigen FE- Analyse 103
7 Rückstoßkraft und Kraftermittlung über Verformungen 122
¦ 7.1 Beispiel: Rückstoßkra ermitteln 122
¦ 7.2 Verformungskra ermitteln 123
¦ 7.3 Fehlerbetrachtung 125
8 Parametrische FEM- Studien 126
¦ 8.1 Das parametrische Bauteil 126
¦ 8.2 Vorbereitung der parametrischen FE- Analyse 127
¦ 8.3 Die parametrische Simulation 133
¦ 8.4 Parametrische Ergebnisse 134
¦ 8.5 Das Modell anpassen 136
9 FEM an dünnen Bauteilen 138
¦ 9.1 Beispiel: Blechtraverse 138
¦ 9.2 Simulation als normaler Körper 139
¦ 9.3 Simulation als dünnwandiges Bauteil 140
10 Modal- oder Eigenfrequenzanalyse 144
¦ 10.1 Eine Modalanalyse durchführen 144
¦ 10.2 Ein zweites Beispiel 147
11 Stimmgabel 440 Hz entwerfen 150
¦ 11.1 Die Konstruktion 150
¦ 11.2 Die Belastungsanalyse 151
¦ 11.3 Frequenzermittlung iterativ 154
¦ 11.4 Frequenzermittlung mit parametrischer Tabelle 155
12 FEM an Schweißbaugruppen 160
¦ 12.1 Erstes Beispiel 160
¦ 12.2 Zweites Beispiel 166
¦ 12.3 Punktschweißen 171
13 Einfache Bewegungssimulationen 176
¦ 13.1 Baugruppen von Hand bewegen 176
¦ 13.2 Automatische Bewegung in der Baugruppe 177
¦ 13.3 Bewegung in der Präsentation 179
¦ 13.4 Die Präsentationsanimation von Schrauben 182
¦ 13.5 Bewegung im Inventor Studio 187
¦ 13.6 Beispiel einer Studio- Animation 192
14 Bauteil- bzw. Baugruppenvereinfachung 198
¦ 14.1 Beispiel: Kurbeltrieb 198
¦ 14.2 Detailgenauigkeit erstellen 199
¦ 14.3 Bauteile mit vereinfachtem Bauteil ersetzen 201
15 Die dynamische Simulationsumgebung 204
¦ 15.1 Die Arbeitsumgebung 204
¦ 15.2 Der Objektbrowser in der dynamischen Simulation 209
¦ 15.3 Bewegliche Gruppen einfärben 211
¦ 15.4 Beschreibung der Gelenkarten 212
¦ 15.5 Gelenkeinfügungsarten 217
¦ 15.6 Eigenscha en der Normverbindung bearbeiten 225
¦ 15.7 Gelenkkrä e, Steifigkeit und Dämpfung 228
¦ 15.8 Gelenkeigenscha en 231
¦ 15.9 Das Eingabediagramm 234
16 Pendelklappe mit Schwerkra 238
¦ 16.1 Die Bauteile und die Baugruppe 238
¦ 16.2 Die dynamische Simulation starten 239
¦ 16.3 Schwerkra definieren 240
¦ 16.4 Die erste Simulation 241
¦ 16.5 Einen 3D- Kontakt einfügen 242
¦ 16.6 Die zweite Simulation 243
¦ 16.7 Ändern der Pufferdämpfung 243
¦ 16.8 Drehgelenkeigenscha en einstellen 244
17 Das Ausgabediagramm 246
¦ 17.1 Die Oberfläche des Ausgabediagramms 247
¦ 17.2 Diagrammoptionen 247
¦ 17.3 Variable anzeigen 248
¦ 17.4 Eine zweite Variable überlagern 249
¦ 17.5 Nullpunktverschiebung 251
¦ 17.6 Darstellungs- und Wertegenauigkeit 252
¦ 17.7 Diagramm und Werte nach Excel exportieren 252
18 Fliehkraftregler 254
¦ 18.1 Die Baugruppenabhängigkeiten 255
¦ 18.2 Baugruppe bewegen 258
¦ 18.3 Die dynamische Simulation 259
¦ 18.4 Der Antrieb 260
¦ 18.5 Die Vertikalbewegung der unteren Gleitbuchse 262
¦ 18.6 Andere Gelenke mit Reibwerten versehen 264
¦ 18.7 Die Simulation 265
¦ 18.8 Das Ausgabediagramm 266
¦ 18.9 Feder einfügen 268
¦ 18.10 Simulation mit eingebauter Feder 272
¦ 18.11 Kurven im Ausgabediagramm bearbeiten 273
¦ 18.12 Export nach FEM und FE- Analyse von Bauteilen 274
19 Spielerei mit einem Ball 284
¦ 19.1 Die Bauteile und die Konstruktion 284
¦ 19.2 Die Simulationsumgebung 286
¦ 19.3 Die Simulation 290
20 Kurbelschwinge 292
¦ 20.1 Die Funktion 292
¦ 20.2 Die Bauteile 293
¦ 20.3 Die Abhängigkeiten 294
¦ 20.4 Nach Abhängigkeit bewegen 295
¦ 20.5 Vorbereitung der Simulation 296
¦ 20.6 Die erste Simulation 298
¦ 20.7 Schiebegelenk einfügen 299
¦ 20.8 Die zweite Simulation 300
¦ 20.9 Schwerkra und Reibung 300
¦ 20.10 Die dritte Simulation und das Ausgabediagramm 304
¦ 20.11 Externe Kra einfügen 306
¦ 20.12 Die vierte Simulation und das Ausgabediagramm 307
¦ 20.13 Spur aufzeichnen 309
21 Schiebevorrichtung 312
¦ 21.1 Die Bauteile 312
¦ 21.2 Die Funktion 313
¦ 21.3 Gelenke einfügen 314
¦ 21.4 Die erste Simulation 318
¦ 21.5 Status des Mechanismus 318
¦ 21.6 Redundante Abhängigkeiten 320
¦ 21.7 Gelenkdrehmoment aktivieren 322
¦ 21.8 Die zweite Simulation 323
¦ 21.9 Externe Belastung 325
¦ 21.10 Export nach FEM 328
¦ 21.11 Die FE- Analyse der Schwinge 328
22 Kurbelschwinge, die Dritte 332
¦ 22.1 Die Bauteile 332
¦ 22.2 Die Baugruppe 333
¦ 22.3 Die Simulationsumgebung 333
¦ 22.4 Gelenke einfügen 334
¦ 22.5 Reibung definieren 336
¦ 22.6 Die Simulation 337
23 Hubkolben- Triebwerk 338
¦ 23.1 Die Baugruppe 338
¦ 23.2 Die Simulationsumgebung 339
¦ 23.3 Untersuchung der Redundanz 340
¦ 23.4 Die erste Simulation 347
¦ 23.5 Zweites Beispiel: Antrieb durch den Kolben 348
¦ 23.6 Die zweite Simulation 352
¦ 23.7 Beispiel: Verbrennungsmotor 353
¦ 23.8 Variante mit Feder 357
¦ 23.9 Export nach FEM 360
Index 364
| Erscheint lt. Verlag | 6.9.2012 |
|---|---|
| Sprache | deutsch |
| Themenwelt | Technik ► Maschinenbau |
| Schlagworte | Autodesk Inventor 2013 • CAD • Digital Prototyping • dynamische Simulation • FEM • Kinematik • Simulationen |
| ISBN-10 | 3-446-43404-6 / 3446434046 |
| ISBN-13 | 978-3-446-43404-2 / 9783446434042 |
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