Simulation Materialdesign durch Simulation mit DIGIMAT

Die Software DIGIMAT bietet einen vollständigen Satz an Werkzeugen zur Untersuchung der Eigenschaften von nicht-linearen, anisotropen Komposit-Materialien. Die abgeleiteten Materialgesetze finden den direkten Einsatz in FEM Berechnungen und ermöglichen die Kopplung von Spritzguss mit strukturmechanischen Simulationen.

Anbieter zum Thema

CADFEM Germany GmbH

invenio AG

Heraeus AMLOY Technologies GmbH

Für den deutschsprachigen Raum wurde die Distribution von der Software des belgischen Entwicklers e-Xstream einschließlich aller produktbegleitenden Dienstleistungen im Mai 2008 der CADFEM übertragen, die damit ihr Portfolio an CAE-Werkzeugen um eine führende Lösung für mikroskopische Simulationen erweitert.

Die Software DIGIMAT ermöglicht es,

... den Einfluss der Mikrostruktur eines Werkstoffes auf die Stabilität eines Endproduktes zu untersuchen. Dabei ist DIGIMAT als eigenständiges virtuelles Materiallabor einsetzbar, als Materialschnittstelle in strukturmechanischen Rechnungen mit ANSYS und LS-DYNA oder als vollständiges Interface zwischen Spritzgusssimulation und Strukturmechanik inklusive einer Lösung der Mapping Problematik zwischen verschiedenartigen Netzen.

Damit richtet sich das Programm sowohl an Materialhersteller und -lieferanten, als auch an deren Kunden aus der Automobil- und Luftfahrtindustrie, aber auch aus dem Elektronik-bereich und vielen anderen Branchen. Durch den modularen Aufbau von DIGIMAT können verschiedene Aufgabenstellungen gezielt adressiert werden.

DIGIMAT-MF - Materialeigenschaften über Homogenisierung

Im MF-Modul von DIGIMAT wird Homogenisierungstheorie verwendet, um das Materialverhalten komplexer Multiphasen-Systeme zu beschreiben. So kann zum Beispiel das nicht-lineare Verhalten von glasfaserverstärkten Polymeren in Abhängigkeit der Ausgangsmaterialien und der Morphologie der Mikrostruktur (Faseranteil, -länge und -orientierung) exakt wiedergegeben werden.

DIGIMAT-FE - Materialeigenschaften über FE Analyse

Das DIGIMAT-FE Modul dient zum Generieren von Mikrostrukturen, die dann in ANSYS oder LS-DYNA einer detaillierten FE-Analyse unterzogen werden können. Durch die vielfältige Wahl an Parametern können nahezu beliebige Mikrostrukturen erzeugt werden. Die erzeugte Geometrie steht in verschiedenen Dateiformaten (BREP, IGES, STEP) für die FEM zur Verfügung.

DIGIMAT to CAE - Schnittstelle zu Strukturmechanik und Spritzguss

Durch die hohe Rechengeschwindigkeit der in DIGIMAT-MF implementierten Homogenisierung kann dieses Modul über die Schnittstelle DIGIMAT to CAE als direktes Interface für die Verwendung nicht-linearer Materialien in ANSYS und LS-DYNA verwendet werden. Das CAE Modul von DIGIMAT wird als benutzerdefinierte Subroutine mit dem jeweiligen Solver verlinkt. Dadurch kann die bislang verwendete Materialbeschreibung vollständig ersetzt und die ganze Palette an nicht-linearen Materialien unter Berücksichtigung der Mikrostruktur auf die homogenisierten Werkstoffeigenschaften für die FE-Analyse zur Verfügung gestellt werden.

Map - Mapping Tool

Bei der Kopplung von Spritzguss mit Strukturmechanik tritt das Problem auf, dass sich die verwendeten Netze stark unterscheiden. In der Regel ist das Netz aus der Spritzgusssimulation nicht optimiert für die Berechnung einer Strukturmechanik. Hier bietet DIGIMAT mit dem map-Modul ein Tool, um Informationen aus dem Spritzguss wie Faserorientierungen, initiale Spannungen oder Temperaturen auf das in der Strukturmechanik verwendete Netz abzubilden. Zudem ist es möglich, einzelne Teile aus dem Spritzguss in komplette Baugruppen zu integrieren.

micros - Design von Sandwichstrukturen

Micross ist ein Modul für die mikromechanische Modellierung von Komposit-Sandwichstrukturen. Unter Verwendung der implementierten Standarttests (Biege- und Scherversuche) können Kompositplatten entwickelt und optimiert werden. Die erforderlichen Materialdaten werden entweder auf makroskopischem Level angegeben oder auf Mikrostrukturniveau über Homogenisierung erzeugt. Durch die einfache und intuitive Handhabung ist die Software auch für in der FEM unerfahrene Benutzer sofort anwendbar.

Schnuppertraining DIGIMAT am 7. Juni 2008 – inkl. Testversion

CADFEM bietet am 7. Juni 2008 in Grafing b. München erstmals ein Schnuppertraining zu DIGIMAT an. Angesprochen sind Anwender von FEM-Software, die in ihren Berechnungen den Einfluss der Mikrostruktur von Kompositen auf das Bauteilverhalten berücksichtigen müssen. Die Einsatzgebiete dieser Materialien erstrecken sich von faserverstärkten Kunststoffen über gefüllte Gummimaterialien bis hin zu verstärkten Metallmatrizen.

Das Schnuppertraining fokussiert auf die praktische Anwendung von DIGIMAT als idealen Einstieg in die Verwendung der Software im eigenen Betrieb. Die Teilnehmer erhalten für 2 Monate eine Testversion, um DIGIMAT im eigenen Arbeitsumfeld intensiv zu testen.

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