FEA FAQ Meshparts

Häufig gestellte Fragen

Die Finite-Elemente-Analyse (FEA) oder auch FE-Simulation (Finite-Elemente-Simulation) ist ein mathematisches Approximationsverfahren für unterschiedliche physikalischen Vorgängen. Typischerweise werden damit Struktursimulationen (Festigkeit, Schwingungen, thermisches Verhalten), Fluidsimulationen (Rotorblätter, Flugzeugflügel), Magnetsimulationen (Elektromotoren) durchgeführt.

Die FEA kann unterschiedliche physikalische Vorgänge simulativ abbilden. Dadurch kann die Überprüfung von wichtigen Produkteigenschaften vor dem Prototypenbau stattfinden oder sogar Prototypen eingespart werden. Die FEA wird in der frühen Entwicklungsphase, in der Konzeptfindungsphase oder für numerische Optimierungen von Produkten eingesetzt werden. Beispielweise lässt sich so die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer von Produkten steigern oder Gewicht und Kosten senken.

Die FEA kann in allen ingenieur-technischen und wissenschaftlichen Bereichen eingesetzt werden. Klassische Anwendungsgebiete sind: Strukturmechanik, Wärmeleitung, Elektrostatik und Magnetostatik.

Die typische FEA besteht aus drei Schritten:

  • Modellierung (pre processing): Hier werden Geometrie, FE-Netz, Materialeigenschaften, Lasten und Randbedingungen definiert.
  • Lösen (solution): Der FE-Gleichungslöser löst das lineare oder nichtlineare Gleichungssystem. Die Anzahl der zu lösenden Gleichungen beträgt oft einige Millionen.
  • Auswerten (post processing): Die Ergebnisse werden graphisch dargestellt, untersucht, ausgewertet und Designverbesserungen abgeleitet.

Der Name Meshparts leitet sich aus dem Englischen und bildet sich aus zwei „Mesh“ und „Parts“. Das Mesh ist zentrale Komponente einer FEA-Software und bedeutet Netz (das FE-Netz). Das „Parts“ bedeutet „Teile“, die Basis jedes baugruppenorientierten CAD-Software. Meshparts ist somit die erste und einzige baugruppenorientierte FEA-Software.

Die Meshparts Software ist eine Finite-Elemente (FE) Pre- und Postprocessing Software. Im Gegensatz zu anderen FE-Programmen auf dem Markt arbeitet Meshparts komponentenorientiert (ähnlich wie eine moderne CAD-Software). Das ermöglicht es, Baugruppen aus einzelnen FE-Modellen und Unterbaugruppen zu erstellen. Darüber hinaus integriert die Meshparts-Software eine große Bibliothek von vordefinierten, parametrischen FE-Modellen, die in der Meshparts-Software verwendet und wiederverwendet werden können.

Um die FE-Baugruppen zu lösen, benötigt Meshparts einen der führenden FE-Solver auf dem Markt. Derzeit werden Ansys® und Abaqus® unterstützt. Schließlich verfügt die Meshparts-Software über Schnittstellen zu bekannten CAD-Programmen wie SolidWorks®, Inventor® und Creo®.


    In folgenden Punkten unterscheidet sich die Meshparts-Software von anderen Softwarelösungen auf dem Markt:

    • Sehr schnell dank Wiederverwendbarkeit
    • Möglichkeit Baugruppenorientiert zu arbeiten
    • Validierte Modelle aus der FE-Bibliothek
    • Designänderungen schnell umsetzbar
    • Kein FE-Expertenwiseen notwendig, CAD-Erfahrung ist ausreichend


Spezifische Fragen

Die Nutzung der Software erfordert von Ingenieuren keine Vorkenntnisse, wohl aber eine Schulung durch unsere Mitarbeiter. Gerne unterstützen wir Sie bei der Einführung von Meshparts in Ihrem Unternehmen.

Die Meshparts Software verfügt über ein Floating-Point-Lizenzsystem. Meshparts-Lizenzen können von einer beliebigen Anzahl an Benutzern auf beliebige PCs benutzt werden, die Anzahl der gleichzeitig genutzten Lizenzen kann, ist jedoch durch wie Anzahl der Ihnen zur Verfügung stehenden Lizenzen beschränkt.

Die FE-Modellbibliothek von Meshparts ist auf unserem eigenen Server in Form von ca. 50,000 FE-Modellen gespeichert. Dazu kommen vorkonfigurierte FE-Baugruppen hinzu. Sowohl die FE-Teile als auch die FE-Baugruppen sind parametrisch. Wir unterscheiden zwischen:

  • Hersteller-spezifische FE-Modellbibliotheken
  • Generische FE-Modellbibliotheken

Sobald Sie eine oder mehrere FE-Teile oder -Baugruppen nutzen, werden diese automatisch heruntergeladen und lokal auf Ihrem Computer gespeichert.

Ihre FE-Baugruppen und die dazugehörigen Ergebnisse befinden sich lokal auf Ihrem PC und müssen nicht hochgeladen werden.

Um den Austausch mit Kollegen zu erleichtern, können Sie Modelle hochladen. Die Zugriffrechte für andere Nutzer können Sie selbst bestimmen und einstellen.

Wir unterscheiden zwischen

  • Hersteller-spezifischen FE-Teilen
  • Generischen FE-Teilen

In der generischen Bibliothek befinden sich derzeit alle maschinentypischen Elemente wie Antriebs- und Führungselemente (Servomotoren, Kugelgewindetriebe, Linearführungen, Wälzlagen, Kupplungen, Zahnriemen, Planetengetriebe usw.) als frei-parametrierbare FE-Modelle. In der herstellerspezifischen Bibliothek sind die herstellerspezifischen physikalischen Eigenschaften bereits in Excel-Tabellen hinterlegt. Eine Parametrierung durch den Benutzer entfällt. Es muss nur das gewünschte Teil eines gewissen Komponentenherstellers ausgesucht werden.

Die Meshparts-Software in der aktuellen Version läuft nur auf Windows-Betriebssystemen. Getestet wurde die Software unter Windows XP, Windows 7 und Windows 10 (64 Bit). Hinsichtlich der Speichergröße, der Prozessorgeschwindigkeit oder der Grafikkarte gibt es keine speziellen Anforderungen. Wir empfehlen mindestens 16 GB RAM, eine Grafikarte der Mittelklasse und etwa 35 GB freien Speicher auf der Festplatte.

Ihre Smartphone-Apps belegen wahrscheinlich mehr Platz als unsere Meshparts-Software. Trotzdem: wir haben alles eingepackt, was Sie für die parametrische Modellierung großer Finite-Elemente-Baugruppen benötigen.

Ein weiterer Vorteil: Die Software benötigt keine Installation. Einfach herunterladen und loslegen.

Meshparts möchte die Einschränkungen aufheben, die sich aus den verschiedenen, proprietären FE-Formaten ergeben. Folgende Formate sind entweder bereits unterstützt oder werden bald vorhanden sein:

CAD-Software FE-Solver CACE
SolidWorks (Baugruppen) Ansys Matlab/Simulink
Inventor (Baugruppen) Abaqus Scilab/XCOS
Creo Parametric (Baugruppen) Calculix (bald) Octave
STEP (Baugruppen) Nastran (bald)
Parasolid (Teile)
SAT/ACIS (Teile)

Meshparts Finite-Elemente-Baugruppen werden in ein Dateiformat exportiert (konvertiert), das von einer Finite-Elemente-Software von Drittanbietern gelesen werden kann, um FE-Gleichungen zu lösen. Derzeit werden die Ansys®-spezifischen CDB- und Abaqus® INP-Dateiformate unterstützt. Bald folgen die Calculix- und Nastran-Solver.

  • Modale Superposition: Meshparts bietet Ihnen die Möglichkeit, Ihre Finite-Elemente-Baugruppe nach MATLAB/Simulink, Scilab/XCOS und Octave zu exportieren, um Simulationen im Zeitbereich durchzuführen. Wir wervenden diese Schnittstellen um gekoppelte Regler-Mechanik-Simulationen durchzuführen.
  • Topologieoptimierung: Meshparts hilft Ihnen, das ideale Gewichts-/Steifigkeitsverhältnis für ein Design zu finden. Dazu wird das Material in einem Designraum umverteilt. Eine Spezialität der Software ist die Blechdickenoptimierung für Blechschweißkonstruktionen.
  • Server-Modus: Die Meshparts-Software kann auch im sogenannten "Server-Modus" betrieben werden. Im Server-Modus kann jede Anwendung eines Drittanbieters über eine TCP-Netzwerkverbindung (Interprozesskommunikation) mit der Meshparts-Software kommunizieren und diese fernsteuern.

Natürlich - das ist schließlich die Kernkompetenz von Meshparts. In Meshparts erfolgt das Importieren und Vernetzen von CAD-Modellen mit Hilfe von Makrovorlagen. Dieser Ansatz bietet den Vorteil der vollständigen Automatisierung und Parametrisierung des Prozesses.

Ja. In der Meshparts-Software können Sie zwei Geometrieobjekte aus dem Modellbaum oder direkt aus dem 3D-Anzeigebereich auswählen, um den Abstand und Winkel zwischen ihnen zu messen.

Ja. In Meshparts gibt es:

  • Positionszwangsbedingungen (wie in einem CAD-System)
  • Physikalische Verbindungen (Kontakt oder Joint)

Der Vorteil von Meshparts besteht darin, dass Flächen und Kanten bei Änderung der Geometrie automatisch auf die neue Geometrie gemappt werden. Dadurch entfällt die (lästige) Neudefinition von Kontakten.

Ja. Sie können Lasten (Kräfte, Momente, Temperaturen, lineare und rotatorische Beschleunigungen) und Randbedingungen (Verschiebungen, Rotationen, lineare und rotatorische Geschwindigkeiten) auf alle verfügbaren Geometrieelemente anwenden.

Ja. Typischerweise werden diskrete Verbindungen durch zwei Knoten gebildet, die ein diskretes, lieares oder nichtlineares Steifigkeits- und/oder Dämpfungselement überspannen. Viele Modellkomponenten aus der Meshparts-Bibliothek enthalten bereits diskrete Verbindungen. Diese werden benötigt, um das Verhalten von Linearführungen, Lagern, Kugelgewindemuttern etc. effizient zu modellieren. Auf Baugruppen-Ebene können Sie über Joints diskrete Verbindungen (Joints) zwischen Punkte, Kurven oder Flächen definieren.

Ja. Das Meshparts bietet eine integrierte Auswertung für die eigenen FE-Baugruppen. Einerseits können Sie die Ergebnisse direkt in der Meshparts-Software betrachten. Andererseits können Sie sich die Ergebnisse auch mit dem Report-Generator automatisch erzeugen lassen. Sie erhalten dann einen fertigen Simulationsbericht.

Ja. Finite-Elemente-Baugruppen bestehen aus einer oder mehreren Modelldateien (Parts) oder Unterbaugruppen. Es gibt drei Möglichkeiten, neue Modelldateien zu generieren:

  • Benutzung der Meshparts Online-Bibliothek
  • Automatisches CAD-Import und Vernetzung
  • Importieren von fertigen FE-Modellen aus einer Finite-Elemente-Software wie Ansys® oder Abaqus®