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 je nach Simulationsaufgabe wichtige Verhaltenstypen mit ausreichend hoher Genauigkeit nachbilden. Dies erlaubt den Ingenieuren die Überprüfung von wichtigen Produkteigenschaften vor dem Prototypenbau oder sogar die komplette Einsparung von Prototypenkosten. Darüber hinaus kann die FEA in der frühen Entwicklungsphase oder sogar in der Konzeptfindungsphase eingesetzt werden. Dadurch werden Entwicklungszeiten verkürzt. Schließlich kann die FEA für numerische Optimierungen von Produkten eingesetzt werden um Beispielweise die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer von Produkten zu steigern oder Gewicht und Kosten zu senken.
    Die FEA kann in allen ingenieur-technischen und wissenschaftlichen Bereichen eingesetzt werden.
    Die typische FEA ist ein Prozess bestehend aus drei Schritten:
    a. Modellierung (pre processing): Hier werden Geometrie, FE-Netz, Materialeigenschaften, Lasten und Randbedingungen definiert.
    b. Lösen (solution): Der FE-Gleichungslöser löst die mathematische Aufgabe als lineares oder nichtlineares Gleichungssystem. Die Anzahl der zu lösenden Gleichungen beträgt oft einige Millionen.
    c. Auswerten (post processing): Die Ergebnisse werden graphisch dargestellt, untersucht, ausgewertet und Verbesserungsmaßnahmen 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 baugruppenorientierten 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) und ermöglicht es, Baugruppen aus einzelnen FE-Modellen und Baugruppen aus 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®. Das folgende Diagramm zeigt die Integration von Meshparts mit FE-Lösern, CAD-Software und deren eigene Bibliothek von FE-Modellen.

Spezifische Fragen

    Die Nutzung der Software erfordert von Ingenieuren keine Vorkenntnisse. Je nach Bereich und Anforderungen der Simulationsaufgabe, reicht eine einstündige Einführung in die Software oder eine viertägige Schulung vollkommen aus.
    Die Meshparts Software verfügt über eine Floating-Point-Lizenz, die von so vielen Nutzern gleichzeitig benutzt werden kann, wie Anzahl der verfügbaren Lizenzen. Es können sich jedoch beliebig viele Nutzer mit E-Mail und Passwort für die Nutzung der Lizenzen registrieren.
    Die Meshparts-Software wird mit einer umfangreichen Bibliothek parametrischer FE-Modelle ausgeliefert. Es gibt zwei Arten von Bibliotheken in Meshparts:
  • Online-Bibliothek
  • Offline-Bibliothek

  • Die Online-Bibliothek befindet sich auf dem Meshparts-Server und kann von der Meshparts-Software gelesen oder geschrieben werden. Standardmäßig haben die meisten Verzeichnisse in der Online-Bibliothek keinen Schreibzugriff. Das Benutzerverzeichnis (https://www.meshparts.de/Users/your(a)e.mail) hat sowohl Lese- als auch Schreibrechte.
    Die Offline-Bibliothek befindet sich auf einer der Festplatten Ihres Computers. Wenn Sie die Software zum ersten Mal benutzen, wird sie versuchen, den Pfad der Offline-Bibliothek automatisch zu wählen.
    Ganz am Anfang ist die Offline-Bibliothek leer. Wenn Sie Teile aus der Online-Bibliothek herunterladen, wird die Offline-Bibliothek gefüllt. Außerdem können Sie eigene Bibliotheken parametrischer oder nichtparametrischer FE-Modelle definieren.
    Wir unterscheiden grundsätzlich zwischen generischen Teilen und herstellerspezifischen 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 befinden sich grundsätzlich alle Teile, die auch in der generischen Bibliothek vorliegen, jedoch sind diese schon vorparametriert und alle physikalisch relevanten Eigenschaften sind schon 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). Es gibt keine besonderen Anforderungen an die Speichergröße, die Prozessorgeschwindigkeit oder die Grafikkarte, aber bei größeren Finite-Elemente-Modellen wird mehr Speicher benötigt. Wir empfehlen mindestens 8 GB RAM und eine Grafikarte der Mittelklasse.
    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. Derzeit werden die Formate Ansys® und Abaqus® unterstützt. In Kürze werden weitere bekannte FE-Formate hinzukommen.
    Ja. 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.
  • Modale Superposition: Meshparts bietet Ihnen die Möglichkeit, Ihre Finite-Elemente-Baugruppe nach MATLAB/Simulink zu exportieren, um sehr schnelle und dennoch genaue Simulationen im Zeitbereich durchzuführen.
  • Topologieoptimierung: Meshparts hilft Ihnen, das ideale Gewichts-/Steifigkeitsverhältnis für ein Design zu finden, indem Sie Material in einem Designraum umverteilen. Eine Spezialität der Software ist die Blechdickenoptimierung für Blechschweißkonstruktionen.
  • Batch-Prozessausführung: Einige Funktionen der Meshparts-Software können auch als Batch-Prozess ausgeführt werden.
  • 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.
    Ja. Eine der typischen Aufgaben in der FEA besteht darin, ein CAD-Modell zu importieren, zu vernetzen und einem Material zuzuordnen. In Meshparts erfolgt das Importieren und Vernetzen von CAD-Modellen mit Hilfe von Makrovorlagen. Dieser eher ungewöhnliche Workflow hat den Vorteil der vollständigen Automatisierung und Parametrisierung des Prozesses.
    Ja. Es ist eine übliche Aufgabe, den Abstand oder Winkel zwischen zwei Flächen oder anderen geometrischen Objekten zu messen. In der Meshparts-Software können Sie zwei Geometrieobjekte aus dem Modellbaum oder direkt auf dem 3D-Anzeigebereich auswählen, um (falls zutreffend) den Abstand und Winkel zwischen ihnen zu messen.
    Ja. In Meshparts gibt es:
  • Positionszwangsbedingungen (wie in einem CAD-System)
  • Physikalische Verbindungen (Kontakt oder Joint)
    Ja. Sie können Lasten und Randbedingungen auf alle verfügbaren Geometrieelemente anwenden, mit Ausnahme von Bezugsebenen (XY-, YZ- und ZX-Elemente) und Referenzachsen (X-, Y-, Z-Elemente).
    Ja. Typischerweise werden diskrete Verbindungen durch zwei Knoten gebildet, die ein diskretes 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.
    Sie können FE-Baugruppen auch diskrete Verbindungen hinzufügen, anstatt Komponenten zu modellieren.
    Ja. Das Meshparts bietet eine integrierte Auswertung für die eigenen FE-Baugruppen die durch den Ansys-Solver gelöst worden sind.
    Ja. Finite-Elemente-Baugruppen bestehen aus einer oder mehreren Modelldateien (Parts) oder anderen Assembly-Dateien. Es gibt drei Möglichkeiten, neue Modelldateien zu erstellen (generieren):
  • Benutzung der Meshparts Online-Bibliothek
  • Verwendung einer Finite-Elemente-Software wie Ansys® Mechanical APDL oder Ansys® Workbench oder Abaqus®
  • Verwenden von Makro-Vorlagen

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