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Hallo miteinander,

ich bin neu hier, werde mich aber wohl demnächst öfter hier beteiligen.
Ich bin gerade dabei meine Abschlussarbeit (Maschinenbau) zu bearbeiten und habe vor, mich auch später in Simulation/FEM/Entwicklung beruflich zu orientieren. Im Studium habe ich mit NXNastran gearbeitet und ANSYS kurz kennengelernt. In Sachen CAD bin ich in CATIAV5 und SolidEdgeV20 einigermaßen fit.

Nun zu meiner konkreten Problemstellung (stehe wirklich erst ganz am Anfang):
Ein PC-Blechgehäuse wird einem Falltest unterzogen, die dabei auftretenden Beschleunigungen an der Festplatte sind dabei relevantestes Ergebnis.
Bisher kommen diese Beschleunigungsdaten von einem realen Prüfstand, nun möchte ich aber herausfinden inwiefern dieser Prüfstand durch eine Simulation ersetzt/ergänzt werden kann.
Das Modell entsteht übrigens in Pro/Engineer (Version weiß ich leider noch nicht, auch nicht welche Hardware mir zur Verfügung steht).

Nun stellt sich erst einmal vorab die Frage für mich: Welche Programme/Module kommen denn allgemein in Frage? Ich bin mir auch noch nicht ganz sicher, ob ich ein nichtlineares Problem (was ja der Normalfall ist bei Falltests) habe oder ein lineares (da sich evtl. gar keine plastischen Verformungen ergeben unterhalb des Grenzwertes der Festplatte, sprich: bevor sich da was plastisch verformt, ist die Festplatte sowieso schon defekt). Oder verstehe ich das komplett falsch?

Und inwiefern wäre Pro/MECHANICA geeignet? Hat damit jemand Erfahrungen gemacht? Es wäre vom Anbieter und von der Kompatibilität sicher interessant für meine Firma, aber ich habe davon noch gar nichts gehört.
Ansonsten habe ich eben noch Nastran im Kopf und LSDyna wurde mir empfohlen. Abaqus wollte ich mir auch auf jeden Fall mal anschauen.

Noch etwas anderes, vielleicht kennt ja da jemand was: Gibt es Software zum Thema Optik (z.B. Intensität und Gleichmäßigkeit der Lichtausbreitung in Lichtleitern von der LED zum Lichtauslass)

Freue mich über jeden Tipp

Grüße

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Hallo,

ich habe auch mal ne Weile mit LS DYNA gearbeitet und bin sehr davon begeistert. Falltests sind ja gerade die Paradebeispiele für explizite FE Programme, von daher passt LS DYNA oder Abaqus Explicit. Da du beim Aufprall ein Kontaktproblem vorliegen hast, ist deine Analyse nichtlinear. Ich schätze das du beim Materialmodell nicht so viel Aufwand betreiben musst, da dich ja primär die Beschleunigungen interessieren. Von daher würde ich keine Kraft an einem ausgefeilten Stoffgesetz vergeuden, bei dem die Bestimmung der Materialparameter ohnehin fraglich ist. Zu dem Optikproblem kann ich nichts sagen.

Mfg Hendrik

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Bei einem Falltest hast Du es mit einem Vorgang zu tun, bei dem sowohl nichtlineare als auch dynamische Einflüsse eine große Rolle spielen. Um so etwas zu simulieren, ist ein quasistatischer und linearer Solver wie Pro/MECHANICA denkbar ungeeignet. Alein die Umrechnung des Stoßes durch den Aufprall in eine äquivalente statische Last, die sich als Randbedingung eingeben läßt, würde zu viel zu hohen Abweichungen führen.

Empfehlenswert für eine solche Simulation sind Programme mit einem expliziten Solver, die man auch zur Crash-Simulation heranzieht, also LS-DYNA, Abacus Explicit, PAM Crash oder Radioss.

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Hallo,

für eine erste Auslegung kann man sicher auch auf Mechanica zurückgreifen.

Am Ende ist es ja ein Stoß, der das Gehäuse und die Festplatte trifft.

Thema wäre dann Fußpunktanregung oder Schockanalyse.

Auf http://www.tu-chemnitz.de/mb/MHT/SAXSIM/AT_denc_ptc/index_2009.php  gibt es den Vortrag "Der Okulararm für den Puma - Schützenpanzer" der sehr Interessant ist.

Hier geht es um die Auslegung des Beobachtungssystems. Und bekanntlich gehen die Bundis nicht zimperlich mit der Technik um.

Oder "Dynamische Analyse eines optischen Beobachtungssystems von Carl Zeiss Optronics..." unter  http://www.tu-chemnitz.de/mb/MHT/SAXSIM/AT_denc_ptc/index_2005.php

Wie gesagt. Vielleicht ist das im ersten Ansatz eine Möglichkeit zur Abschätzung. Die Beschleunigungen müssten hierfür allerdings bekannt sein und eine Art Norm zur Analyse aufgestellt werden, um die Ergebnisse vergleichbar zu machen. Dazu gibt der Herr Jackel von PTC sicher auch Infos.
http://www.tu-chemnitz.de/mb/MHT/SAXSIM/Referenten.php

Vielleicht ist diese Art der Analyse auch ausreichend für eure Zwecke. Aber da wage ich kein Urteil.

Für eine genaue Simulation wurde ja bereits vieles genannt.
Edit: Also für die komplette Abbildung des Tests.

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Grüße

Micha

[Diese Nachricht wurde von Micha K. am 05. Sep. 2011 editiert.]

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Danke mal soweit, die Atnworten haben mir bisher sehr geholfen und ich habe auch schon Kontakt zu einigen Anbietern.
Aber wie gesagt, ich stehe ganz am Anfang und mal schauen, wies so weitergeht 

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Gibt des denn Literatur, die sich gezielt mit Drop Tests beschäftigt? Oder werde ich sowieso im Zinkiewitz fündig?

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Hallo Mastermind,

also ganz klar expliziter Code --> LS-DYNA, ABAQUS/explicit, RADIOSS oder PAM-Crash. Mit implizit brauchst du echt nicht deine Zeit vergeuden.

Bezüglich Materialmodell muss ich einem meiner Vorredner widersprechen. Beim Aufprall des Gehäuses kann es zu plastischen Verformungen kommen. Diese beeinflussen/reduzieren die Beschleunigungen der Festplatte. (kleines Bsp. dazu: Bei einem Crash Dummy interessieren auch die Kopfbeschleunigungen, rechne ich deswegen die Karosserie elastisch???)

Also, wenn du "realistische" Beschleunigungen aus deiner Simulation ziehen willst, brauchst du auch ein "realistisches" Materialverhalten

Gruß

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mgross
http://www.matfem.de

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Hallo,

habe mir das ganze noch mal durch den Kopf gehen lassen, bzw. genau durchgelesen.

Geht es um das gesamte Gehäuse mit allen darin enthaltenen Komponenten oder nur um die Festplatte?

Wenn es nur um die Festplatte geht, dann könnte das Problem auf die Festplatte reduziert werden. Es sei denn es ist auch das Gehäuse zur Auswertung notwendig und gefordert.
Die Beschleunigungen sind ja bekannt aus vorrangegangenen Tests mit Gehäuse, also aus der Realität gemessen. Die braucht man ja dann nicht mehr berechnen lassen. In diesem Fall würde Mechanica theoretisch ausreichend sein. Ergebnisse könnte man für das Bauteil dann über eine Dynamische Frequenzanalyse und Dynamische Zeitanalyse bekommen. Nachweis ist ja für die Komponente die Schockfestigkeit und entsprechenden Funktions- und Festigkeitsnachweise.

Kurz in Mechanica gibt es die Möglichkeit die Beschleunigungen direkt aufzutragen ohne den Umweg des Umrechnens und ist in der Lage vernünftige Ergebnisse zu liefern, wie bereits Praxisversuche gezeigt haben. (Siehe Vorträge Link weiter oben)

Interessant wäre ein Vergleich zwischen den Ergebnissen zu den Praxiatests, egal für welchen Weg du dich entscheidest. Interessant wäre auch vieleicht ein Vergleich zwischen verschiedenen Wegen zur Ermittlung.

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Grüße

Micha

P.s.: Rechtschreibfehler erhöhen die Aufmerksamkeit des Lesers

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Also ich habe dich jetzt nicht so recht verstanden, ich versuchs mal zu erklären:

Zitat:

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Geht es um das gesamte Gehäuse mit allen darin enthaltenen Komponenten oder nur um die Festplatte?

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Der reale Test in der Vorentwicklung sieht so aus, dass ein fertig verpackter (zur Auslieferung bereiter) PC (mit allen Innereien) aus einer gewissen Höhe auf alle 6 Seiten fallen gelassen wird. Man will eben rausfinden, ob das Produkt nach dem Transport noch gesund beim Kunden ankommt. Empfindlichstes Bauteil ist wohl die Festplatte, wo auch die 6 Beschleunigungssensoren aufgebracht sind (einziger Output des Prüfstandversuchs soweit ich weiß)

Zitat:

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Die Beschleunigungen sind ja bekannt aus vorrangegangenen Tests mit Gehäuse, also aus der Realität gemessen. Die braucht man ja dann nicht mehr berechnen lassen.

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Natürlich habe ich jetzt gegebene Daten, allerdings soll in Zukunft der Test ja wegfallen (falls denn möglich)

Danke auf jeden Fall und ich hoffe wir reden gerade nicht aneinander vorbei.

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Hallo MastermindD

ja so habe ich es auch bei meinem ersten Beitrag verstanden.

D.h. Du musst zuätzlich zum Gehäuse auch das Verpackungsmaterial, zumindest Styropor, mit modellieren.

Das ist eine ganz "normale" Crash-Simulation. Karosse=PC-Gehäuse, Stoßfänger=Verpackung, Beschleunigung Dummy-Kopf=Beschleunigung Festplatte

Du kannst natürlich irgendwelche Materialkennwerte aus dem Internet nehmen. Aber so wie ich Dich verstanden habe, willst Du ja eines Tages die realen Fallversuche durch die Simulation ersetzen, bzw. deutlich reduzieren.

D.h. je genauer/realitätsnaher Deine Materialkarten sind, desto genauer ist Dein Simulationsergebnis.

gruß

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mgross
http://www.matfem.de

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@mgross:

Das bei einer Crash-Simulation die plastischen Verformungen extrem wichtig sind, um u. a. die Beschleunigungen korrekt zu ermitteln, ist mir klar. Nach meinem Bauchgefühl, sollten bei dem oben genannten Beispiel die Verformungen aber gering sein und plastische Deformationen lokal sehr begrenzt auftreten. Aus diesem Grund glaube ich nicht, dass es Auswirkungen auf das globale Verhalten haben wird. Ich kann mich da natürlich auch täuschen. Es sollte auch nicht als Regel für alle Stoßprobleme aufgefasst werden.

Viele Grüße

Hendrik

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