FEM - Simulation
Strukturanalyse und -optimierung
FEM-Simulationen machen das physikalische Verhalten von Baugruppen, Bauteilen und Werkstoffen unter unterschiedlichen Randbedingungen, also Belastungen, sichtbar.
Daher ist die Finite Elemente Methode (kurz FEM, engl. = finite element method) so wertvoll für die moderne Produktentwicklung. Mit ihr lässt sich Verhalten vorhersagen, schadensanfälliges Design ausschließen, Gewicht optimieren und Versuche virtuell durchführen.
Mit FEM-Berechnungen holen Sie sich digital Einblicke in Ihre Produktentwicklung, die Ihnen sonst physikalisch verborgen geblieben wären. Das spart Zeit und Ressourcen. Gleichzeitig beschleunigen Sie Ihre Produktentwicklung und profitieren von Erkenntnissen, die Ihr Produktdesign verbessern.
FEM-Berechnung
Ihre Vorteile
Tiefgreifendes Verständnis
Durch die FEM-Berechnung entsteht ein tiefgreifendes Verständnis der Struktur (Festkörper) hinsichtlich Funktion, Schwingungsverhalten und Lebensdauer für Ihr eigenes Produkt. So erkennen Sie das Optimierungspotential Ihres Produkts und haben Sicherheit - schon während der Planung!
Schnelle Produkt-Varianten und Optimierungen
FEM-Simulationen können im Gegensatz zu physikalischen Prototypen Änderungen schnell aufnehmen und simulieren. Ein echter Vorsprung für Sie! Nicht nur zeitlich gesehen sind FEM-Simulationen vorteilhaft gegenüber Prototypen, auch wirtschaftliche Aspekte spielen hier eine entscheidende Rolle.
Reduzierung des Versuchsaufwands
Ist auch das Verhalten komplexer Bauteile bekannt, kann Design und Material optimal auf die Funktion abgestimmt werden. Versuche können auf die Bestimmung des Materialverhaltens reduziert werden. Versuche am Bauteil können drastisch reduziert werden und dienen dem abschließenden Nachweis, der in der Regel bestanden wird. Langwierige Testphasen werden somit merklich verkürzt.
Schnelle Serienreife
Betreiben Sie durch FEM-Berechnungen nicht nur Schadensanalysen, sondern erkennen Sie auch fehlerhafte Teile Ihres Produkts bereits in einer frühen Phase. Dadurch können Sie bereits im frühen Stadium Ihrer Produktentwicklung Optimierungen vornehmen. Auch Testzeiten können gegenüber einem Prototypen verkürzt werden und damit auch eine schnellere Serienreife Ihres Produkts erzielt werden.
Wann macht FEM Sinn?
Simulationen über FEM-Berechnungen können an jedem Punkt des Produktentwicklungs- oder Lebens-Zyklus eingesetzt werden:
Produktentwicklung
Zu Beginn der Konzeptphase ist es für die FEM-Simulation wichtig, tragende Bauteile aus Ihrem Produkt ausfindig zu machen. Da diese Bauteile mit der größten Belastung zu arbeiten haben, ist es hier wichtig, das Optimum aus diesen Bauteilen herauszuholen.
Die Konzeptphase selbst dient bei der FEM-Simulation dazu, die Entwicklung von besonders stabilen und funktionalen Grobgeometrieben voranzutreiben.
Die Detaillierungsphase im Bereich der FEM-Berechnung dient dazu, die Entwicklung von idealen Baugruppenmodellen zu unterstützen. Dabei werden vorhandene Schwächen des Produkts ausgebessert und das Design optimiert.
Nachweise in der Detaillierungsphase können auf Wunsch nach entsprechenden Normen durchgeführt und an Sie ausgehändigt werden.
Ein entscheidender Schritt bei der Produktentwicklung durch FEM-Simulationen ist die Funktionsmusterphase. Hierbei werden die Funktionen des Produkts mit validen Daten versorgt und bestätigt.
Neben der Validierung der Funktionen ist in der Funktionsmusterphase auch die Fertigungssimulation für das Produkt an der Reihe. Auch um die Montage so sicher und effektiv zu erledigen, wird hier eine Montagesimulation durchgeführt.
Die Ausarbeitungsphase ist in der Produktentwicklung durch FEM-Simulationen das letzte Puzzleteil für die Vervollständigung Ihres Produkts.
Diverse Tests, welche das Produkt unter verschiedenen Belastungsstufen testen sollen, sind in der Ausarbeitungsphase eine wichtige Kompontente. Auch werden neben den Belastungstests auch Versuche durchgeführt, die die Funktionalität des Produkts bestätigen und vorhandene Schwächen aufzeigen sollen.
Produkt-Varianten
Validieren von Design-Varianten inklusive Funktions- und Belastungstests:
Eine FEM-Berechnung bietet Ihnen hier den Vorteil, unterschiedliche Versionen eines Bauteils über Berechnungsmodelle zu analysieren. So lassen sich Designs von Produktvarianten prüfen. Sie können Baugruppen unterschiedlich anordnen, um bereits in einer sehr frühen Phase Daten zu erhalten, wie Ihre Designs beispielsweise Einfluss nehmen auf Stabilität und Materialverhalten.
Schadensanalyse
Fehler-Analyse und -Behebung:
Sofern bei Ihren Bauteilen im Betrieb Fehler und Schäden auftreten, deren Ursache sich nicht gleich finden lässt, bieten FEM-Berechnungen wertvolle Informationen um mögliche Ursachen zu erkennen. Das kommt Ihnen entgegen, denn Sie können sich schneller auf Reparaturmöglichkeiten und die zukünftige Vermeidung von Fehlern konzentrieren. Wir suchen die Schwachstelle und unterstützen Sie bei der Optimierung. Sie sparen sich Kosten durch die schnelle Analyse der Schadensfälle.
Entscheidend:
Der richtige Partner
Merkle CAE Solutions GmbH ist seit über 35 Jahren im Bereich der ingenieurtechnischen Berechnung mit FEM- und CFD-Simulationen tätig.
In jährlich hunderten von Projekten machen wir unsichtbare physikalische Phänomene sichtbar, helfen Strukturen und Produkte besser zu verstehen und durch Simulationsarten wie FEM- und CFD-Simulationen zu optimieren. Und liefern sinnvolle Lösungsansätze. Mit Mehrwert.
Wir nutzen ein breites Feld an Softwareanwendungen, die wir zielführend und wirtschaftlich für Ihre Anforderung einsetzen
Je nach Anwendungsfall bieten wir einzigartige Lösungen durch die Kombination von Struktur- und Strömungssimulation, sofern es Sinn macht.
Sie erhalten eine verständliche Ergebnisdokumentation, welche nicht nur für Experten, sondern auch für Laien verständlich sind, um Ihnen das Leben so einfach wie möglich zu gestalten.
Sie können einfach mit unseren Daten arbeiten. Denn wir setzen die Software ein, die Sie kennen und intern nutzen.
Merkle CAE Solutions GmbH hat nicht nur viel Erfahrung. Wir arbeiten auf Basis neuester Technologien, engagieren uns in Forschungsprojekten und pflegen enge Beziehungen zu Hochschulen aber auch strategischen Partnern aus der Branche. Nutzen Sie hochqualifiziertes Know-how, um Ihre Produkte und Ihr Unternehmen voran zu bringen.