Das Wichtigste in Kürze

  • MESHPARTS untersucht Ihre Handlingsysteme statisch und dynamisch mit Hilfe hochspezialisierter Softwaretools für die Finite Elemente Simulation.
  • Dank der parametrischen Modellbibliothek für Handlingsysteme wird die Modellierungszeit mit MESHPARTS um das 10-fache kürzer als im Falle der marktüblichen Methoden.
  • Auf Knopfdruck erhalten die Finite-Elemente-Modelle auch ein Reglermodell, was eine hochgenaue dynamische Simulation von Handlingsystemen ermöglicht.
  • Wir untersuchen für Sie, ob die erstellte Systemkonfiguration dynamisch steifer oder weicher ist als eine Vergleichs-Systemkonfiguration und wo genau die Schwachstellen liegen.

Im Folgenden haben wir für Sie ein beispielhaftes Handlingsystem mit MESHPARTS Tools unter ANSYS modelliert bzw. statisch und dynamisch analysiert..

Schritt 1: FE-Modellierung von Zahnriemenachsen - schnell und einfach

Aufgrund ihrer modularen Bauweise eignen sich Handlingsysteme hervorragend für die innovative komponentenorientierte Modellierungsmethode von MESHPARTS. Mehr als 90% aller benötigten Komponenten inkl. Regler sind bereits in der Modellbibliothek von MESHPARTS vorhanden.

Automatische Variantengenerierung:

Schritt 2: Zusammenbauen von FE-Modellen von Handlingsystemen aus einzelnen Achsen

Mit der MESHPARTS-Software lassen sich die unten dargestellten drei Konfigurationen von Handlingsystemen in Minuten generieren. Hierzu wurden die oben gezeigten Zahriemenachsen verwendet. Dabei werden die Modelle - ganz nach der MESHPARTS-Phylosophie - vollständig wiederverwendet: die Netze und Kontakte müssen weder von Hand noch von der Software neu generiert werden.

Automatische Variantengenerierung:

Schritt 3: Ermittlung der statischen Steifigkeit anhand von FE-Simulationen

Dies ist die einfachste Art von Finite-Elemente-Simulation. Doch der Teufel steckt im Detail. für mehr als nur ein buntes Bild, benötigt man sehr viel Wissen um das Finite Elemente Netz weder zu groß noch zu fein zu erstellen. Dabei ist zu beachten, dass Finite Elemente Modelle von Handlingsystemen sehr schnell über 5 Millionen Freiheitsgrade haben können. Die Modellgröße ist also ein extrem wichtiger Faktor insbesondere dann, wenn das Modell auch dynamisch im Zeitbereich simuliert werden sollte.

Statische FE-Simulation eines Handlingsystems:

Schritt 4: Ermittlung der geregelten, dynamischen Antwort

Bei MESHPARTS finden Sie die einzigartige möglichkeit mit einigen Klicks Reglermodelle direkt in die Finite Elemente Modelle zu integrieren. Es war noch nie so einfach eine geregelte Systemantwort zu ermitteln.

Die Auswertung der dynamischen Atwort von zwei ausgewählten Konfigurationen des Handlingsystems kann auch anhand von 3D-Animationen erfolgen. Hier kann die Ursache für das Überschwingen der Achsen durch Überhöhen der Verschiebung deutlich gemacht werden.

Variante 1: Animation der dynamischen, geregelten Antwort

Variante 3: Animation der dynamischen, geregelten Antwort

Schritt 5: Auswertung der Soll/Ist-Lagedifferenz

Die Auswertung der dynamischen Antwort der zwei Handlingsystemvarianten quantifiziert den Unterschied in der Steifigkeit der zwei X-Achsen. Die X-Achse der Variante 3 ist deutlich steifer aufgrund der zwei parallel laufenden Zahnriemenachsen.

Soll-/Ist-Vergleich:

Schritt 6: Export des Finite-Elemente-Modells nach Matlab/Simulink

Mit MESHPARTS können ganze Finite-Elemente-Modelle von Handlingsystemen nach Matlab/Simulink exportiert werden. Die exportierten Modelle sind so stark reduziert, dass sie in Sekundenschnelle mit einem Simulink-Regler gekoppelt und simuliert werden können.

Ansys-FE-Modell nach dem Import in Matlab/Simulink:

Animation der geregelten Antwort in Matlab/Simulink Die 3D-Animation der geregelten dynamischen Antwort kann auch in Matlab mit Hilfe der MESHPARTS Software animiert werden.

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