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Simulation Simulationswerkzeuge für Gleitlager

Redakteur: Lilli Bähr

Cadfem hat jetzt seine Palette an Engineering-Werkzeugen für den Einsatz mit der Simulationssoftware Ansys erweitert. Die Cadfem Ansys Extensions wurden durch die Anwendungspakete Tribo-X inside Ansys und VDI-Wärmeatlas inside Ansys ergänzt.

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Mit Ansys lässt sich die hydrodynamische Druckverteilung in einem Gleitlager berechnen.
Mit Ansys lässt sich die hydrodynamische Druckverteilung in einem Gleitlager berechnen.
(Bild: Cadfem)

Die Cadfem Ansys Extensions sind von Cadfem und Partnern entwickelte Engineering-Werkzeuge für Ansys. Sie erweitern den Funktionsumfang der Simulationssoftware Ansys punktuell um spezifische Anwendungen. Mit Tribo-X inside Ansys sollen sich die Beanspruchung, Reibung und Temperatur von geschmierten Systemen bei hydrodynamischen Gleitlagern einfacher berechnen lassen. Die Integration des VDI-Wärmeatlas in Ansys Workbench soll zu einem durchgängigen Prozess führen, der die Validierung und Detailanalyse bei der Auslegung technischer Apparate und Anlagen in der Verfahrens- und Energietechnik unterstützt.

Tribo-X inside Ansys

Hydrodynamische Gleitlager sind aufgrund ihrer guten Betriebseigenschaften in vielen Anwendungsbereichen anzutreffen, unter anderem wegen ihres ruhigen Laufverhaltens und der hohen Tragfähigkeit. Hierbei kommt dem für Gleitlager charakteristischen Schmierfilm eine große Bedeutung zu, der einen großen Einfluss auf die Lebensdauer des Lagers hat. Ebenso hängt das Schwingungsverhalten von gleitgelagerten Wellen in starkem Maße von den dynamischen Eigenschaften des Schmierfilms ab.

Zur Simulation der Schmierfilmausbildung wurde am Lehrstuhl für Maschinenelemente und Tribologie des Institutes für Maschinenkonstruktion (IMK) der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg die Software Tribo-X entwickelt. Sie berechnet die Beanspruchung, Reibung und Temperatur von geschmierten Systemen und soll wie eine „numerische Lupe“ für den Reibkontakt wirken, was zu einem besseren Verständnis der dort ablaufenden Prozesse führen soll. Mit Tribo-X inside Ansys haben Cadfem und das IMK Magdeburg gemeinsam eine Lösung zur Berechnung von Gleitlagern innerhalb von Ansys Workbench entwickelt.

VDI-Wärmeatlas inside Ansys

Der VDI-Wärmeatlas dient laut Unternehmen als Standardwerk für die Auslegung technischer Apparate und Anlagen in der Verfahrens- und Energietechnik. Speziell in frühen Phasen, in denen noch keine numerische Simulation durchführbar ist, soll der Wärmeatlas die Daten und Methoden liefern – von Stoffeigenschaften über physikalische Kennwerte bis hin zu typischen Entwürfen und Bemessungsberechnungen – für den effizienten und sicheren Anlagenentwurf. Lauterbach Verfahrenstechnik GmbH hat den VDI-Wärmeatlas als Software (LV-Atlas) umgesetzt. Damit kann laut Unternehmen schnell auf das umfangreiche Expertenwissen zugegriffen und über automatisierte, analytische Berechnungsmethoden ein geeignetes Design ermittelt werden.

Die Integration in Ansys Workbench soll zu einem durchgängigen Prozess führen, der die Validierung und Detailanalyse per FEM (Finite Elemente Methode) oder CFD (Computational Fluid Dynamcis) verbessern soll. Dadurch sinkt laut Unternehmen die Zahl der erforderlichen Eingaben und die Konsistenz von Entwurfs- und Validierungsberechnungen wird gesichert. Außerdem soll der Modellaufbau in der Simulation auf praxisgerechten Randbedingungen basieren. Kern der neuen Software VDI-Wärmeatlas inside Ansys ist dem Unternehmen zufolge der schnelle Austausch von Parametern mit einem Editor, über den frei wählbare Einflussgrößen verknüpft werden. Beispielsweise können Wärmeübergangszahlen basierend auf verschiedenen Ausgangsbedingungen in LV-Atlas analytisch bestimmt und an Ansys Mechanical übergeben werden, wo sie als Grundlage für thermische oder mechanische Analysen dienen. Ebenso sollen sich geometrische Abmessungen oder Simulationsergebnisse wie Rohrdurchmesser oder Temperaturen aus Ansys an LV-Atlas übertragen lassen.

Weitere Cadfem Ansys Extensions

Zu den weiteren Cadfem Ansys Extensions gehören Bolt Assessment inside Ansys für die automatisierte Schraubenbewertung nach VDI 2230, Electric Drive Acoustics inside Ansys zur Simulation von Elektromotorgeräuschen, FKM inside Ansys für Festigkeitsnachweise nach FKM mit Materialdatenbank, MoldSim NL inside Ansys zur direkten Verknüpfung von Spritzgießsimulation mit Ansys Workbench sowie Model Reduction inside Ansys für die Systembetrachtung von 3D-FEM-Modellen. (lb)

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