CAE PART III Flashcards
Was sind typische Anwendungsbereiche von Bewegungssimulation?
Darstellung der Bewegung von:
- Industrieroboter
- Vorrichtungen
- Werkzeugmaschinen
- Mitarbeiter
Welche Aspekte werden bei einer Bewegungssimulation untersucht?
- Erreichbarkeit
- Zugänglichkeit
- Kollisionsvermeidung
- Günstige Anordnung
- Ausführungszeiten (Zyklus- und Taktzeiten)
Was ist Rapid Prototyping?
- Generativer, schichtweiser Aufbau von Bauteilen direkt aus CAD Daten
- i.d.R. kein Einsatz von Formen und Werkzeugen
- Erschließung von hohen wirtschaftlichen Potentialen bei Fertigung komplexer Geometrien in kleiner Stückzahl
Was ist Rapid Tooling?
- Gleiche Prinzipien und charakteristische Merkmale wie beim Rapid Prototyping
- Schichtweiser Aufbau von formgebenden Werkzeugen (direktes RT)
- Abformende Herstellung von Werkzeugen anhand schichtweise aufgebauter Urmodelle (indirektes RT)
Was sind die Vor- und Nachteile von Stereolithography (SL)?
Vorteile: Hoher Detaillierungsgrad, sehr gute Oberflächen
Nachteile: Geringere mechanische und thermische Belastbarkeit als Selective Laser Sintering (SLS) und Fused Deposition Modeling (FDM)
Was sind die Vor- und Nachteile von Lasersintern/ Selective Laser Sintering (SLS)?
Vorteile: Kunststoff: Höhere mechanische und thermische Belastbarkeit als SL
Nachteile: Rauere Oberflächen, geringerer Detaillierungsgrad als SL
Was sind die Vor- und Nachteile des Extrusions-Verfahrens / Fused Deposition Modeling (FDM)?
Vorteile: Höhere mechanische und thermische Belastbarkeit als SL
Nachteile: Rauere Oberflächen, geringerer Detaillierungsgrad als SL
Was sind die Vor- und Nachteile von 3D-Printing / Three Dimensional Printing (3DP)?
Vorteile: Schnell und preiswert, kalter Prozess, farbige Modelle möglich
Nachteile: Geringe Detaillierung, raue Oberflächen.
Stärke und Gips + Infiltration: geringe Belastbarkeit, undefinierte mechanische Eigenschaften
Was sind Ziele vom Produktdaten Managementsystem?
- Integration
- Haltung von Produktdaten
- Zugriff auf Produktdaten
- Sicherung von Produktdaten
- Verkürzung der Produktentwicklungszeit
Was sind die wichtigsten Objekte im PDM-System?
- Artikel (Teile, Komponenten, Produkte)
- Verschiedene Produktstrukturen
- Papier- oder DV-erzeugte Dokumente, mit oder ohne sicherheitsrelevanten Filemanagement
- Projekte
Was versteht man im PDM unter einem Artikel?
Ein Artikel kann sein:
- Ein Einzelteil
- Eine Baugruppe
- Ein Produkt
Jeder Artikel ist durch ein oder mehrere Dokumente (CAD-Modell, Textdokumente z.B. Lastenhefte, Berechnungsergebnisse,…) beschrieben. Jeder Artikel kann in mehreren übergeordneten Artikeln verwendet werden. Die Stückliste beschreibt dabei die Zusammenhänge der Artikel
Was sind Nutzdaten (Produktdaten)?
Nutzdaten sind Daten, die den eigentlichen Objekten entsprechen. Dies kann z.B. ein 3D-Modell eines CAD-Systems sein.
Die Nutzdaten werden von Metadaten beschrieben und klassifiziert.
Was sind Metadaten?
Metadaten sind beschreibende, klassifizierte Informationen zur Verwaltung und Organisation von Nutzdaten.
Diese repräsentieren Informationen über Hersteller, Erstellungsdatum, Freigabestatus etc.
Was sind Vorteile der digitalen Prototypen?
- Optimierte Teile und Formgeometrie unter Berücksichtigung des Fertigungsprozesses
- Effiziente Entwicklung funktionsfähiger Formteile
- Reduzierter Aufwand für die Problembehandlung, mehr Zeit für die Entwicklung innovativer Konzepte
- Weniger physische Prototypen
- Schnellere Marktreife
Wie wird eine Toleranzkette aufgestellt?
Vorgehensweise:
- Zählrichtung festlegen
- Einzeltoleranzen ermitteln
- Vorrichtungstoleranz definieren
- Prozesstoleranz festlegen
- Toleranzkette aufstellen
Welche Aspekte werden bei der Toleranzkettensimulation hinsichtlich der geometrischen Toleranzen beachtet?
- Formelemente
- Form und Lage
- Größe
- Zwischenräume für die Funktion von
- Einzelteilen
- Baugruppen
Welche Aspekte werden bei der Toleranzkettensimulation hinsichtlich des Toleranzkonzepts beachtet?
- Fertigung / Montage / Prozess
- Ausrichtung, Einstellung, Befestigung
- Werkstoffauswahl
- Prozessfähigkeit
- Qualität
- Messung
- Messvorrichtungen
Was wird bei der Layoutplanung untersucht?
- Anordnung der Arbeitsstationen
- Zugänglichkeit der Stationen
Was wird bei einer Ergonomiesimulation untersucht?
- Blickwinkel
- Zugänglichkeit
- Körperliche Belastungen
Was wird bei einer Zusammenbauuntersuchung geprüft?
- Durchdringungen prüfen (Clashes) => CAD
- Kollisionen auf Montagewegen prüfen
- Kollisionen auf Montagewegen inklusive Werkzeug/ Hand prüfen
Was wird bei einer Robtersimulation untersucht?
- Taktzeitanalyse
- -> Optimierung der Wirtschaftlichkeit
- Erreichbarkeitsanalyse
- -> Zellenlayout
- Kollisionsanalyse
- -> Anlagenverfügbarkeit
- Offline Programierung
- -> Verkürzung der Inbetriebnahme
Wie ist der Ablauf einer linearen statischen FEM Berechnung?
- Elementsteifigkeitsmatrix formulieren
- Gesamtsteifigkeitsmatrix zusammensetzten
- Randbedingungen festlegen
- Belastungsvektoren erstellen
- Lösung des Gleichungssystems für die Verschiebungen
- Kräfte und Spannungen für alle Elemente berechnen
Was sind die Ziele der Produktentwicklung?
Projektziele QKT:
- Qualität maximieren
- Kosten minimieren
- Termine (Zeit) minimieren
Was sind die Entwicklungsstufen der rechnergestützen Produktentwicklung?
Was sind die Einzelschritte einer FEM Analyse?
- CAD Geometrie erstellen
- CAD Geometrie Importieren
(ggf. vereinfachen oder reparieren) - FEM-Netz erstellen (ggf. verfeinern oder reparieren)
- Randbedingungen festlegen Simulieren
Welche Verfahren zur automatischen Netzgenerierung gibt es?
- Node Connection Approach
- Grid Based Approach
Welche 3D Gitterelementtypen gibt es, und worin liegen die Vor- bzw. die Nachteile?
Welche Vernetzungsarten gibt es bei der Spritzgusssimulation?
Wie funktioniert Stereolithography (SL)?
Lokale Verfestigung von flüssigen Monomer durch UV-Strahlung (Laser, Lampe), Stützen oder Stützmaterial erforderlich
Materialien: Epoxydharze, Acrylate
Wie funktioniert Lasersintern/ Selective Laser Sintering (SLS)?
Lokales aufschmelzen von pulverförmigem thermoplastischem Material, Schichtbildung nach Erstarrung.
Keine Stützen Erforderlich
Material: Kunststoffe (Polyamid, Polystyrol), Metalle, Sande, Keramiken
Wie funktioniert das Extrusions-Verfahren / Fused Deposition Modeling (FDM)?
Aufschmelzen von festen Kunststoffen (Draht oder Block) in einer beheizbaren Düse. Schichtaufbau durch Extrusion.
Verfestigung durch Abkühlung. Stützen erforderlich.
Material: versch. Kunststoffe, z.T. nominell serienidentisch (ABS,PP)
Wie funktioniert 3D-Printing / Three Dimensional Printing (3DP)?
Einspritzen von Bindeflüssigkeit in ein Pulverbett. Mechanische Belastbarkeit durch Infiltration mit Epoxidharz
Material: Stärke/ Wasser, Gips-Keramiken/ Wasser, Metall
Wie werden die Kosten im Laufe des Produktlebenszyklus beeinflusst?
