Moldex3D-FEA Interface to Abaqus Case: Suunto Ambit

Transkriptio

1 Moldex3D-FEA Interface to Abaqus Case: Suunto Ambit Moldex3D seminaari, Vantaa Dr.(Tech.) Kilwa Ärölä Simulation Manager, Rand Simulation Oy Äyritie 20, VANTAA Tel (0)

2 Abaqus Unified FEA Elementtimenetelmään perustuva monifysikaalinen analyysiohjelmisto Mallin esikäsittely Rakenneanalyysi Lineaarinen ja epälineaarinen statiikka ja dynamiikka Eksplisiittinen dynamiikka Lämmönjohtuminen Akustiikka Sähkömagnetismi Virtauslaskenta (CFD) Kytketyt tehtävät... Tulosten jälkikäsittely

3 Miksi Moldex3D-FEA Interface? Rakenneanalyysitarkastelut edellyttävät lähtötietoja Materiaaliominaisuudet Kuormat Jäännösjännitykset Lämpötila (kappale, muotti) Painehistoria (kappale, muotti) Moldex3D FEA-interface Edellä mainittujen tietojen siirtäminen sujuvasti rakenneanalyysiohjelmistoon

4 Materiaaliominaisuudet Kuitulujitteisen muovin kuitusuunnat määräytyvät muotin täyttymisen yhteydessä

5 Materiaaliominaisuudet Materiaaliominaisuudet ovat erilaiset eri suunnissa Anisotrooppinen materiaali Kuitusuuntatieto on suoraan saatavilla Moldex3D tuloksista ja siirrettävissä rakenneanalyysiä varten Abaqus-ohjelmistoon Materiaali voidaan rakenneanalyysissä käsitellä anisotrooppisena

6 Materiaaliominaisuuksien siirtäminen Tehdään ruiskupuristusanalyysi Luetaan sisään elementtiverkko Moldex3D asettaa materiaalitiedot elementtiverkolle Kirjoitetaan ulos elementtiverkko ja materiaalitiedot Tehdään elementtiverkko Kirjoitetaan inp-tiedosto Luetaan sisään elementtiverkko ja materiaalit Liitetään malliin muut osat Lisätään kuormat, reunaehdot, ym. ja suoritetaan analyysit

7 Materiaaliominaisuuksien siirtäminen Moldex3D FEA interface kirjoittaa Moldex3D laskentatulosten perusteella materiaalimäärityksen (Abaqus *material ja *section keywordit) kaikille elementeille Eri materiaali kullekin elementille

8 Materiaaliominaisuuksien siirtäminen Materiaalit, joiden ominaisuudet ovat riittävän lähellä toisiaan voidaan asettaa samoiksi Toleranssi käyttäjän valittavissa Materiaalien määrä rakenneanalyysissä vähenee

9 CASE: Suunto Ambit Kuva: Rungon valmistuksen simulointi (Moldex3D) Materiaaliominaisuuksien siirto Moldex3D-FEA Interface Abaqus Rakenneanalyysi (Abaqus) Kaksi eri rakenneanalyysimallia Isotrooppinen materiaali Jäykkyys kuitusuunnassa Todellinen anistrooppinen materiaali eri materiaalia

10 Testi 1: Rungon vapaan värähtelyn ominaistaajuudet Muoto Isotrop. Anisotrop. Ero % % % % % % % %

11 Koko rakenteen painekuormitusanalyysi Mallissa on viisi osaa Lasi Tiiviste Etupaneeli Tiiviste Runko

12 Koko rakenteen painekuormitusanalyysi Analyysivaihe 1: Lasin, tiivisteen ja etupaneelin liitos Ahdistussovitteen laskenta Lasi Tiiviste Etupaneeli

13 Koko rakenteen painekuormitusanalyysi Analyysivaihe 2: Etupaneelin liittäminen runkoon ruuviliitoksilla Ruuvien esikiristys Tiivisteen puristuminen

14 Tiivisteen kontaktipaine Tiiviste

15 Koko rakenteen painekuormitusanalyysi Analyysivaihe 3: Ulkopuolinen painekuorma 10 bar Esijännitetyn rakenteen analyysi Tiivisteen kontaktipaine

16 Jännitystila Maksimipääjännitys rungossa von Mises jännitys etupaneelissa

17 Yhteenveto Moldex3D FEA interface Sujuva tapa siirtää mallitietoa Moldex3D:n ja rakenneanalyysiohjelmiston välillä Materiaalitiedot Alkutila (jännitys, lämpötila) Esimerkkinä Suunto Ambit kellon analyysi Todellinen malli (ei yksinkertaistettu demo) Todettu tiedonsiirron välillä Moldex3D-Abaqus olevan erittäin sujuvaa