Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Über sieben Brücken

01.01.2009
Hohe Anforderungen an die Berechung seiner Brückenuntersichtgeräte stellt der Hersteller Moog. Die FEM-Lösung Ansys Workbench hat

sich nicht nur als ständiger Begleiter bei der Produktentwicklung bewährt, sondern auch die Zusammenarbeit zwischen Vertrieb, Konstruk- tion, Entwicklung sowie Fertigung optimiert.

musst Du geh'n", sang einst die DDR-Gruppe Karat und versteckte in dem Song die Sehnsucht nach mehr Freiheit. Doch nicht erst seit der Kultband wird in Brücken viel mehr gesehen als eine ingenieurtechnische Königsdisziplin. Brücken überwinden Täler und Schluchten, verbinden Ufer und Küsten, Völker und Kulturen. Damit sie aber über lange Zeit auch ihrer verbindenden Aufgabe nachkommen können, müssen sie regelmäßig inspiziert und gewartet werden. Dafür werden unter anderem Brückenuntersichtgeräte eingesetzt.

Führender Hersteller in diesem Bereich ist die Moog GmbH. Die Produktpalette umfasst Plattformgeräte, Korbgeräte, fest installierte Brückenbesichtigungswagen sowie Sonderkonstruktionen aller Art. Am Standort Deggenhausertal in Bodensee-Nähe werden die Geräte entwickelt und gebaut. Da keine Brücke wie die andere ist, jeder Kunde spezielle Anforderungen an sein Gerät hat, ist es für Moog wichtig schnell auf Kundenwünsche reagieren zu können. Von sechs Mitarbeitern in der Abteilung Konstruktion und Entwicklung sind zwei Mitarbeiter mit Berechnung und Nachweisführung betraut. Neben dem räumlichen Stabwerksprogramm R-Stab, das für Fachwerkstrukturen eingesetzt wird, kommt seit dem Jahr 2000 auch die FEM zum Einsatz. Seit 2007 werden die geforderten Nachweise komplizierter Strukturen mit Hilfe von Ansys Workbench durchgeführt.

Bei der Softwareauswahl überzeugte die Lösung zunächst durch die drastische Vereinfachung und Beschleunigung der Preprocessing Tätigkeiten. Durch einfache Möglichkeiten der Geometrievorbereitung und der weitgehend automatischen Netzerstellung steht mehr Zeit zur Verfügung, um die eigentlichen Kernaufgaben wie Nachweisführung in Angriff zu nehmen. Die benötigten Nachweise komfortabel und sauber führen zu können ist eine Hauptanforderung an die Berechnungssoftware. Das Ansys NLS Paket stellt dazu alle von Moog benötigten Funktionen bereit. Dies sind neben Berechnung von Verformungen und Spannungen der Struktur auch Berechnung von Schweißnähten, Stabilitätsuntersuchungen dünnwandiger Bauteile und die Abbildung nichtlinearer Kontakte, um nur einige zu nennen.

Bearbeitung von dünnwandigen Bauteilen

Da ein großer Teil der von Moog hergestellten Bauteile aus dünnen Blechen besteht, die im Normalfall mithilfe von Schalen- elementen abgebildet werden, war die Modellvorbereitung mit Generierung eines Mittelflächenmodells in der Vergangenheit oftmals sehr aufwendig. Mit Verwendung der in Ansys Workbench zur Verfügung stehenden Solid Shell Elemente konnte eine erhebliche Reduktion des Aufwands bei der Modellerstellung erzielt werden. Auch der Nachweis von Schweißnähten ist durch Auslesen der Schnittgrößen an der Kontaktstelle einfach möglich. Sollten Detailbereiche genauer untersucht werden, steht mit der Submodelltechnik ein geeignetes Werkzeug zur Verfügung. In diesen Submodellen ist es möglich, das Netz auf ausgewählten Teilbereichen weiter zu verfeinern oder auch Schweißnähte zu modellieren, um in hochbeanspruchten Bereichen genaue Aussagen treffen zu können.

Um im Transport auf dem LKW mit dem Brückenuntersichtsgerät die erlaubten Abmaße nicht zu überschreiten und dennoch im Einsatz breite Geh- und Radwege sowie hohe Lärmschutzwände übergreifen zu können, sind viele Geräte mit teleskopierbaren Bauteilen ausgerüstet. Zur Berechnung der Kräfte, die in den einzelnen Laststellungen auf die Führungen wirken, ist es wichtig, nicht lineare Kontakte möglichst sauber abbilden zu können. Hier bietet Ansys Workbench NLS unter anderem den rauen, reibungsfreien und reibungsbehafteten Kontakt. Die von Workbench automatisch gefundenen Kontakte zwischen den einzelnen Bauteilen werden mit einem Mausklick zu einem nichtlinearen Kontakt umgewandelt. Die Übergänge zwischen Fachwerkstrukturen, die mit einem Stabwerksprogramm betrachtet und nachgewiesen werden können, und Strukturen, die die Betrachtung mittels FEM erforderlich machen, verlaufen bei Moog oftmals innerhalb eines Bauteils. Dieser Schwierigkeit kann in Workbench durch die Kopplung von Balkenelementen mit finiten Elementen begegnet werden. So können Stabmodelle generiert werden, die als Hilfskonstruktion zur steifigkeitstechnisch richtigen Aufbringung der Lasten dienen.

Die enge Zusammenarbeit zwischen Vertrieb, Konstruktion & Entwicklung sowie Fertigung ermöglicht es Moog, neue Ideen und Kundenwünsche schnell in das Produkt einfließen zu lassen. Dank der Ansys Workbench kann dies nun noch schneller erfolgen.

| SCOPE
Weitere Informationen:
http://www.scope-online.de/xist4c/web/Ueber--sieben-Bruecken_id_161__dId_402420_.htm

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Nutzfahrzeuge: Neuer Professor entwickelt effizientere und leichtere Bauteile mit 3D-Metall-Drucker
03.05.2018 | Technische Universität Kaiserslautern

nachricht Die Zukunft des Fliegens auf dem Prüfstand
25.04.2018 | Technische Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Im Focus: Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Jährlich erkranken weltweit 750.000 Menschen neu an Leberkrebs, viele weitere entwickeln Lebermetastasen aufgrund anderer Krebserkrankungen. Ein chirurgischer...

Im Focus: Positronen leuchten besser

Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen. Gleich ob Teilchen oder Antiteilchen – treffen sie auf einen Leuchtstoff auf, regen sie ihn zum Lumineszieren an. Unbekannt war jedoch bisher, dass die Lichtausbeute mit Elektronen wesentlich niedriger ist als mit Positronen, ihren Antiteilchen. Dies hat Dr. Eve Stenson im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching und Greifswald jetzt beim Vorbereiten von Experimenten mit Materie-Antimaterie-Plasmen entdeckt.

„Wäre Antimaterie nicht so schwierig herzustellen, könnte man auf eine Ära hochleuchtender Niederspannungs-Displays hoffen, in der die Leuchtschirme nicht von...

Im Focus: Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden

Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen. Studie wurde in Nature Physics veröffentlicht

Forschern der Harvard Universität und des MIT war es vor kurzem gelungen, eine Rekordzahl von 53 Atomen einzufangen und ihren Quantenzustand einzeln zu...

Im Focus: Explanation for puzzling quantum oscillations has been found

So-called quantum many-body scars allow quantum systems to stay out of equilibrium much longer, explaining experiment | Study published in Nature Physics

Recently, researchers from Harvard and MIT succeeded in trapping a record 53 atoms and individually controlling their quantum state, realizing what is called a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

Visual-Computing an Bord der MS Wissenschaft

17.05.2018 | Veranstaltungen

Tagung »Anlagenbau und -betrieb der Zukunft«

17.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

18.05.2018 | Physik Astronomie

Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.

18.05.2018 | Physik Astronomie

Wie Immunzellen Bakterien mit Säure töten

18.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics