Simualtionsworkshop
Als eines der wenigen Teams mit einem eigenen Modul, das sich ausschließlich mit FEM-Simulation zur mechanischen Optimierung und Analyse unserer Bauteile beschäftigt, ist es für uns besonders wichtig Interessenten zügig und effizient einzuarbeiten. Aus diesem Grund fanden dieses Jahr zwei Workshops zur Einführung in die Grundlagen der Simulation mit der Hyperworkssuit von Altair statt. Dank Altair konnten beide Workshops als offizielle Veranstaltungen in Freiberg durchgeführt und allen Teilnehmern ein Zertifikat ausgestellt werden. Die Workshops waren so attraktiv, dass dadurch 5 neue Mitglieder für das Modul Simulation gewonnen werden konnten.
Am 24.-27.09.2015 und 08.-11.10.2015 fand je einer dieser Workshops statt. In den dreitägigen Seminaren hatten nicht nur Interessenten am Modul Simulation, sondern auch Studenten der TU Bergakademie Freiberg und Mitglieder anderer Racingteams die Möglichkeit, sich mit Hypermesh 13.0 vertraut zu machen. Insgesamt nahmen 44 Personen an den Workshops teil.
Am ersten Tag stand die Oberfläche des Programms im Vordergrund. In einem Wechsel aus Vorführung und ausreichend Zeit, das Gezeigte zu wiederholen, wurden einzelne Schaltflächen vorgestellt und die Möglichkeit zur Strukturierung von Modellen erläutert. Durch kompetente Beratung durch Altair war der Umgang mit dem Programm leicht begreiflich und schnell zu erlernen.
Bis zum Ende des ersten Tages wurden die Grundlagen der Geometriebereinigung behandelt. Um ein sauberes Setup der FEM zu erstellen ist es wichtig annähernd ideale Elemente zu erstellen. Dies ist nur möglich, wenn die Geometrie aus relativ einfachen Flächen besteht. Ebenfalls wurden Möglichkeiten zur künftigen Fehlervermeidung erlernt.
Mit einem bereinigten Modell ging es am nächsten Tag weiter mit der Erzeugung eines zweidimensionalen Netzes durch verschiedene Methoden. Mit diesem Netz wurde dann ein erstes Analyse-Setup aufgebaut. Dazu müssen dem Netz die Eigenschaften des Materials zugewiesen werden aus dem das Bauteil besteht. Anschließend werden Einspannung und Lasten angetragen. Dieses Modell kann dann dem Solver übergeben werden, der nach dem Durchführen der Rechnung eine Outputfile erstellt, mit dessen Hilfe durch Hyperview die Belastungen optisch abgelesen werden können.
Wann immer es während den Übungsphasen zu Fragen oder Problemen kam, standen immer zwei erfahrene Mitglieder des Racetech Racingteams zur Verfügung, um diese zu klären und unterstützend einzugreifen. Durch diese Zusammenarbeit konnten schnell Probleme gelöst werden und die Teilnehmer gelangten mit zügigen Fortschritt zu einem Ergebnis in Hyperview. Neben dem praktischen Umgang mit Hyperworks, wurden auch die wichtigsten theoretischen Grundlagen wiederholt und gefestigt.
Am Nachmittag des zweiten Tags wurde die dreidimensionale Vernetzung vorgestellt, sowie verschiedene Techniken diese effizient einzusetzen, so das am dritten Tag eine Topologieoptimierung durchgeführt werden konnte. Anhand eines Bremsscheibenbauraums wurde durch Simulation eines Bremsfalles eine effiziente Bremsscheibe berechnet. Da die Topologieoptimierung mit Abstand die schwierigste Aufgabe des Workshops war, traten dabei auch die meisten Probleme auf. Die Lösung dieser Probleme nahm die letzten Stunden des Seminars in Anspruch. Am Ende des Nachmittages konnten alle Teilnehmer ein funktionsfähiges Modell, mit nur wenig Unterstützung, selbst aufbauen.
Die Workshops waren damit beide sehr erfolgreich. Nach 3 Tagen kann nun jeder Teilnehmer die grundlegenden Aufgaben der FEM-Simulation selbstständig lösen. Allerdings bedarf es nun noch einer Menge an Training, bis sie eigene Modelle schnell aufbauen können. Für die neuen Modulmitglieder im Bereich Simulation bedeutet dies, dass nun einige Übungsaufgaben bewältigt werden müssen und sie sich dann mit einfachen Modellen an die Analyse und Optimierung der Bauteile des RT10 heranarbeiten können.
