Festigkeitsberechnungen

Heutzutage ist die dreidimensionale Festigkeitsanalyse mit Hilfe der Finiten Element Methode neben den klassischen Methoden der Bauteilberechnung (z.B. Biegebalken, Plattengleichung, etc.) ein Standardwerkzeug zur Beurteilung von Bauteilen unter verschiedenen Belastungsarten (z.B. Temperatur, Druck, Einzelkraft, Fliehkraft, etc.).

Spezialisiert auf thermische Belastungen ermitteln wir die Randbedingungen (z.B. Temperaturen, Wärmeübergangskoeffizienten, Drücke, etc.) entweder mit Hilfe von Handrechnungen bzw. eindimensionalen Strömungsmodellen oder, je nach Komplexität des Anwendungsfalls mit Hilfe der CFD – Methode. Die adäquate Bestimmung dieser Randbedingungen stellt in der thermischen Festigkeitsanalyse eine Schlüsselqualifikation dar.

Auf Basis der dreidimensionalen Temperaturverteilung berechnen wir die resultierenden Sekundärspannungen und können im Anschluss unter Berücksichtigung der Primärspannungen die Lebensdauer des Bauteils bestimmen. Zusätzliche Fragestellungen, wie z.B. die Eigenfrequenzen, die maximale Schwingungsamplitude bei erzwungener Erregerfrequenz oder das Kriechverhalten des Bauteils sind ebenso Teil unseres Leistungsspektrums wie elastostatische / plastische Berechnungen "kalter" Bauteile.

Methoden

• Modellerstellung (strukturierte und unstrukturierte Vernetzung)

• Stationäre und transiente Berechnungen

• Materialkenndaten (Spannungs- / Dehnungskurven, Festigkeitswerte)

• Temperaturverteilung

• Dehnungen (elastisch, Neuber, plastisch, Ramberg-Osgood)

• Spannungsverteilung (Primär/Sekundärspannungen)

• Kriechen

• Eigenfrequenzen

• Advanced Dynamics

• Lebensdauer (LCF, AD2000, HCF, FKM, Wöhler)

Abgeschlossene Projekte

• FE - Berechnung der Lebensdauer einer Peltonradschaufel

• Vollplastische FE - Berechnung der Berstdrehzahl und der Lebensdauer eines Schwungrads

• FE - Berechnung von Temperaturverteilung, Spannungen und Lebensdauer einer für Brennkammern entwickelten Optiksonde

• FE - Berechnung und Konzeption der Kühlung einer für Brennkammern entwickelten Emissionssonde (Temperaturverteilung, Spannungen, Lebensdauer)

• 1D - Berechnung und FE - Berechnung einer aus Kupfer gefertigten, wassergekühlten Brennkammertragstruktur

• FE – Berechnung von luftgekühlten Brennkammerwänden (Temperaturverteilung, Spannungsverteilung: Primärspannungen/Sekundärspannungen, Lebensdauer)