Computer Aided Engineering Simulation macht Sinn

Redakteur: Luca Meister

Deswegen lud die Cadfem AG, seit 25 Jahren Ansys-Partner, zum Users’ Meeting auf den Zürichberg. Berechnungsexperten aus diversen Industriebereichen nahmen am Anwendertreffen teil, an dem jährlich um die Wette «simuliert» wird. Die Berechnungstools werden zwar immer umfassender, leistungsfähiger und realitätsnäher, das heisst aber nicht, dass Anwender weniger wissen müssen.

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Bild: Continental
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(Bild: SMM)

mei. Mitte September versammelten sich auf dem Zürichberg rund 100 Simulationsexperten aus der ganzen Schweiz zum von Cadfem veranstalteten «Users’ Meeting 2014». Die Auswahl der Referate brachte zum Ausdruck, dass Simulation nicht zwingend hochkomplex oder multiphysikalisch sein muss, sondern auch punktuell sehr effektiv sein kann. Wenn an gezielten Stellen berechnet wird, diese muss der Ingenieur natürlich auch erkennen, kann bereits viel bewirkt werden. Dabei spielt jedoch fundiertes Wissen, das auf Erfahrung basiert, eine wesentlich grössere Rolle, als vermutet wird, wie Dr. Zlatko Penzar, Senior Expert für Mechatroniksimulation bei der Continental AG, während seinem Hauptvortrag erwähnt hat.

Kleine Analysen verbessern Produkte radikal

Dr. Penzar zeigte anhand der Optimierung einer Benzinpumpe auf, dass schon kleine CAE-Analysen grosse Wirkung haben können. Über Jahre haben DOE-(Design of Experiments)Versuche für die Reduktion von Pumpgeräuschen nicht viel gebracht. Rückwirkend betrachtet, wurde in seiner Engineeringabteilung dafür ein viel zu grosser Betrag ausgegeben. Denn die am Ein- und Auslass durchgeführten CFD-Simulationen brachten im Grossen und Ganzen keine Früchte. Erst als im Pumpenrad die Strömung, und gleichzeitig auch die Akustik, berechnet wurden, konnte das Geräusch verringert werden. Es konnte sogar fast eliminiert werden, denn gemäss Messung mittels Mikrofon konnten die Geräusche um Faktor 20 reduziert bzw. fast eliminiert werden.

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Angewendet wurden bei diesem Projekt ausschliesslich klassische Simulationsverfahren. Das Anwendungsbeispiel zeigt, dass kleine aber feine bzw. gezielte Simulation sehr effizient sein kann. Das mit einem Automotive-Preis augezeichnete Design wurde darauf patentiert. Durch die radikale Reduktion der Lärmemissionen mussten keine verkomplizierenden Konstruktionsergänzungen angebracht werden wie etwa Gummipufferumkleidungen zur Geräuschdämmung.

Simulation und Service

Die besten beiden FEM-Vorträge und die beste CFD-Präsentation erhielten jeweils den berühmt-berüchtigten Wanderpokal und vom SMM gesponserten Wein. In der Kategorie FEM hat den ersten Platz Barbara Röhrnbauer, angestellt bei der Sulzer Pumpen AG, belegt, den zweiten Luca Roncarati der Zellweger Ingenieurgesellschaft mbH. Den CFD-Preis erhielt Marius Banica von ABB Turbo Systems.

Nach den doch eher wirtschaftlich schwierigen Jahren stehen die Zeichen für die Softwarehersteller gemäss eigenen Angaben ganz gut. Doch Simualtionstools könnten – oder sollten – trotzdem vermehrt auch den Weg in kleinere Unternehmen finden. Die Ausstellung «Hochschule trifft Industrie» setzt hierfür jährlich einen Grundstein und fördert den Austausch zwischen Forschung und Privatwirtschaft. Auffallend ist, dass vermehrt sowohl im In- als auch im Ausland Lehrstühle auftauchen, die sich als Schwerpunkt mit dem softwarebasierten Engineering beschäftigen. Auch Cadfem bietet hier Hilfe, damit sich Neulinge der Thematik annähern können. Stetige Seminare und Schulungen auf «Ansys», «LS-Dyna», «optiSLang» (Multidisziplinäre Optimierung und Robustheitsbewertung), «ESAComp» (für Composites-Engineering), «AnyBody» (für Biomechanik) und «VPS» (für Lackierprozesse) gehören zum Standardangebot wie individuelles Consulting, Support oder Service.

In der Cloud berechnen

Ab sofort wird den Ansys-Nutzern die Ansys-Cloud (Serverstandort ist Deutschland) zur Verfügung gestellt. High-Performance Computing wird somit in der «Cadfem Engineering Simulation Cloud» überall und zu jeder Zeit möglich und kann dem Anwender massive Zeitersparnisse bescheren. Nach einer externen Berechnung erhält der Nutzer stark komprimierte Simulationsdaten in 3D, die z. B. für Präsentationen weiterverwendet werden können. «Make Big Data Small» lautet die Devise – das Tor ist ab sofort offen. <<

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