Moldex3D-FEA Interface to Abaqus Case: Suunto Ambit Moldex3D seminaari, Vantaa 24.4.2013 Dr.(Tech.) Kilwa Ärölä Simulation Manager, Rand Simulation Oy Äyritie 20, 01510 VANTAA E-mail kilwa.arola@rand.fi Tel. +358 (0) 40 759 5129
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
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
Materiaaliominaisuudet Kuitulujitteisen muovin kuitusuunnat määräytyvät muotin täyttymisen yhteydessä
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
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
Materiaaliominaisuuksien siirtäminen Moldex3D FEA interface kirjoittaa Moldex3D laskentatulosten perusteella materiaalimäärityksen (Abaqus *material ja *section keywordit) kaikille elementeille Eri materiaali kullekin elementille
Materiaaliominaisuuksien siirtäminen Materiaalit, joiden ominaisuudet ovat riittävän lähellä toisiaan voidaan asettaa samoiksi Toleranssi käyttäjän valittavissa Materiaalien määrä rakenneanalyysissä vähenee
CASE: Suunto Ambit Kuva: www.suunto.fi Rungon valmistuksen simulointi (Moldex3D) Materiaaliominaisuuksien siirto Moldex3D-FEA Interface Abaqus Rakenneanalyysi (Abaqus) Kaksi eri rakenneanalyysimallia Isotrooppinen materiaali Jäykkyys kuitusuunnassa Todellinen anistrooppinen materiaali 25984 eri materiaalia
Testi 1: Rungon vapaan värähtelyn ominaistaajuudet Muoto Isotrop. Anisotrop. Ero 1 1817 1450-20.2 % 2 2211 1708-22.8 % 3 4460 3482-21.9 % 4 4499 3531-21.5 % 5 5219 4067-22.1 % 6 5865 4679-20.2 % 7 6166 4702-23.7 % 8 7937 6151-22.5 %
Koko rakenteen painekuormitusanalyysi Mallissa on viisi osaa Lasi Tiiviste Etupaneeli Tiiviste Runko
Koko rakenteen painekuormitusanalyysi Analyysivaihe 1: Lasin, tiivisteen ja etupaneelin liitos Ahdistussovitteen laskenta Lasi Tiiviste Etupaneeli
Koko rakenteen painekuormitusanalyysi Analyysivaihe 2: Etupaneelin liittäminen runkoon ruuviliitoksilla Ruuvien esikiristys Tiivisteen puristuminen
Tiivisteen kontaktipaine Tiiviste
Koko rakenteen painekuormitusanalyysi Analyysivaihe 3: Ulkopuolinen painekuorma 10 bar Esijännitetyn rakenteen analyysi Tiivisteen kontaktipaine
Jännitystila Maksimipääjännitys rungossa von Mises jännitys etupaneelissa
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