Maschinenbau

CDH AG – Berechnungsleistungen Allgemeiner Maschinenbau

Die technische Berechnung steht im Mittelpunkt bei der Beurteilung einer Entwicklung. Zum Beispiel wirken mechanische Spannungen sich auf die Funktion eines Gerätes aus und können Fehlfunktionen auslösen. Daher ist es für den Entwickler notwendig, Kenntnis über die Verteilung und Größe der mechanischen Spannungen in einem Gerät zu erlangen, um zu entscheiden, ob die Belastungen akzeptabal sind.

Für die meisten realen Situationen mit komplexer Geometrie und Belastung, ist die genaue Bestimmung von Spannungen und Dehnungen in einer Struktur ein komplexes Problem. Das gesammelte Wissen, das sich mit diesen Problemstellungen befasst, wird Strukturmechanik bezeichnet. Viele Arten dieser „Probleme“ können mit Hilfe der einheitlichen Theorie der Kontinuums Mechanik begegnet werden. Denn die Methoden der Kontinuums Mechanik liefert eine allgemeine mathematische Beschreibung, die auf viele physikalische Probleme gleichermaßen anwendbar ist.

Beispiele aus der Praxis umfassen die Verteilung von mechanischen Spannungen in einer belastenden Struktur, die Temperaturverteilung einer thermischen Belastung ausgesetzten wärmeleitenden Baugruppe, die Stärke eines Magnetfeldes in einem Transformator, und die Geschwindigkeit einer Flüssigkeit, die in einer oder um eine komplexe Geometrie fließt. Ein sehr leistungsstarker Ansatz zur Lösung diese Problemstellungen ist die Finite Elemente Methode (abgekürzt FEM). Diese Methode erfordert die Erstellung eines so genannten Finite Elemente Modells, in dem das zu untersuchende Modell in viele kleine aber begrenzte Teile aufgeteilt wird, auch bekannt als Elemente. Jedes Element hat eine mehr oder weniger regelmäßige Form. Durch das Zusammensetzen vieler kleiner Elemente können Strukturen mit jeglicher Komplexität abgebildet werden. Die einzelnen Elemente sind an den gemeinsamen Eckknoten miteinander verbunden. Die anfänglich unbekannten Größen werden über die Element-Eckknoten bestimmt. Diese Knoten werden auch genutzt, um Belastungs- und Randbedingungen gemäß den Anforderungen für die jeweilige physikalische Problemstellung zu spezifizieren. Die Gleichungen zur Bestimmung der Werte für die anfangs unbekannten Größen an den Element-Eckknoten werden mit Hilfe der FEM gelöst. Die FEM ist in Computer Programmen implementiert. Die FEM Analysesoftware, und die benötigte Software zur Modellerstellung und Post-Processing, werden bekanntlich als „Computer Aided Engineering“ Software klassifiziert. Kommerzielle Standard Software, leistungsfähige Rechenserver und nicht zuletzt gezielte Schulungen, Wissen und Erfahrung, sind insgesamt erforderlich um Ingenieurprobleme effizient mit FEM zu lösen. Die CDH AG ist anerkannter Experte in der FEM Anwendung und breitgefächerten Einsatz im allgemeinen Maschinebau. Mit nahezu 25 Jahren Erfahrung auf dem Gebiet computer aided engineering, verfügt CDH über fundiertes Know-How auf allen festigkeitsrelevanten Berechnungsdisziplinen, wie der Steifigkeits- und Spannungsanalyse, Dauerfestigkeit und Bruchmechanik.

CDH entwickelt Lösung für Problemstellungen auf dem Gebiet der Wärmebelastung, Wärmeleitfähigkeit, akustisches Abstrahlverhalten und Schwingung. Der Einsatz fortschrittlicher FEM erstreckt sich auf ein breites Spektrum, wie z. B. Eisenbahnanwendungen, Motor- und Getriebekomponenten Design und spezielle Containment-Strukturen. Diese Anwendungen beinhalteten die Analyse gekoppelter multi-physics Probleme und den Einsatz moderner Optimierungsmethoden. Durch die Untersuchung und Optimierung mehrerer Disziplinziele erhält der Kunde schließlich ein deutlich besseres Designergebnis. Wir arbeiten eng mit den Fachabteilungen unserer Kunden zusammen und setzen sachgemäß ISO und DIN-Standards für die untersuchende Aufgabenstellung ein.

Ansprechpartner