Strukturmechanik und Materialermüdung

Nichtlineare Strukturmechanik

Die MET hat sich auf dem Gebiet der FEM auf die Lösung komplexer Probleme spezialisiert: Interaktionen von Baugruppen durch Kontaktbedingungen, extreme Materialbeanspruchungen im mechanischen und thermischen Bereich und extreme plastische Verformungen geben die Rahmenbedingungen für die Problemstellungen vor, die von der strukturmechanischen Abteilung der MET bearbeitet werden. Vor allem im Bereich des Motorenbaus ergeben sich hochgradig nichtlineare Problemstellungen mit Kopplungen zu den Bereichen der Thermodynamik und Strömungsmechanik. Die Abdeckung dieser Bereiche durch spezialisierte Abteilungen in der MET ermöglicht die Lösung dieser Probleme, wenn notwendig auch mit bereichsübergreifenden Optimierungs- und Lösungsvorschlägen.

 

Strukturanalyse von Motorkolben

Numerische Simulation eines Motorkolbens für den maritimen Einsatz

Numerische Simulation eines Motorkolbens für den maritimen Einsatz


Die vollständige Simulation des thermisch-mechanischen Problemkomplexes Motorkolben hat in der MET eine lange Tradition und unterliegt stetiger Weiterentwicklungen und Anpassungen an die technischen und numerischen Möglichkeiten. Die Entwicklung eines neuen Motorkolbens, wie auch die Schadensanalyse bereits eingesetzter Bauteile bedarf einer möglichst genauen Nachstellung aller im Motorbetrieb auftretenden Einflüsse. Dies beinhaltet in erster Linie die thermischen und mechanischen Lasten, denen der Kolben direkt ausgesetzt ist. Weiterhin jedoch auch die Simulation der kompletten Kolbenkinematik, einschließlich der Kolbensekundärbewegung und die Rückkopplung der daraus entstehenden Belastungen in das strukturmechanische Berechnungsmodell. Die MET kann bei dieser Art von Analysen, dank ihrer langjährigen Erfahrung und engen Zusammenarbeit mit führenden Motorenherstellern auf eine breite Basis an Wissen in diesem Bereich zurückgreifen und damit eine effiziente Unterstützung bei der Neuentwicklung und Optimierung von Motorkolben geben.

 

Lebensdaueranalyse und Festigkeitsnachweise

Festigkeitsanalyse einer Windradnabe

Festigkeitsanalyse einer Windradnabe


Die Auslegung von Bauteilen nach Gesichtspunkten der Zeit- und Dauerfestigkeit gewinnt mit vermehrter Nutzung von Leichtbaukonzepten immer mehr an Bedeutung. Besonders in Bereichen mit hohen Schadensfolgen kombiniert mit hohen Materialanforderungen durch Leichtbauweise, z.B. Luftfahrt oder Windkraft, ist eine eingehende Strukturanalyse im dynamischen Bereich mit gekoppelter Festigkeitsanalyse unumgänglich. Die MET kann auch hier auf ein hohes Maß an Erfahrung und Kompetenz kombiniert mit den passenden Simulationswerkzeugen zurückgreifen.

 
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